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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 1 FUVEST Prof. Guilherme Alves Aula 14 – Propriedades Coligativas Caderno de Questões Exasiu estretegiavestibulares.com.br EXTENSIVO MARÇO DE 2022 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 2 Sumário 1. JÁ CAIU NOS PRINCIPAIS VESTIBULARES 3 2. JÁ CAIU NA FUVEST 32 3. GABARITO SEM COMENTÁRIOS 38 4. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 40 5. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS DA FUVEST 93 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 3 1. Já Caiu Nos Principais Vestibulares 1. (ACAFE SC/2017) Considere soluções aquosas diluídas e de mesma concentração das seguintes soluções: 1: Mg3(PO4)2 2: K2Cr2O7 3: Na2S2O3.5H2O 4: Al(NO3)3 A ordem crescente do ponto de ebulição dessas soluções é: a) 2 3 > 4 > 1 b) 2 < 4 < 1 < 3 c) 2 > 4 > 1 > 3 d) 2 3 < 4 < 1 2. (ACAFE SC/2017) Sob pressão constante de 760 mmHg, uma solução aquosa de cloreto de sódio apresenta temperatura de congelamento de –3,72°C. Assinale a alternativa que contém o número de íons do soluto dissolvidos em 1 quilograma de solvente. Dados: constante crioscópica molal Kc = 1,86 °C.kg.mol-1; constante de Avogadro: 6 1023 entidades. a) 6 1023 íons b) 1,2 1024 íons c) 3 1023 íons d) 2,4 1024 íons 3. (ACAFE SC/2016) Assinale a alternativa que contém o ponto de congelamento de uma solução aquosa de nitrato de cromo III na concentração 0,25 mol/kg. Dado: Constante crioscópica molal da água (Kc) = 1,86 °C.kg.mol–1. a) –0,46 °C ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 4 b) –1,39 °C c) –0,93 °C d) –1,86 °C 4. (ACAFE SC/2015) Em países de inverno rigoroso pode ser adicionado anticongelantes nos radiadores dos carros para evitar o congelamento da água. Baseado nesse princípio coligativo foi preparado no laboratório uma mistura de 10 cm3 de etilenoglicol em 200g de água. Dados: fórmula molecular do etilenoglicol: C2H6O2; densidade do etilenoglicol: 1,12 g/cm3; constante crioscópica molal da água (Kc): 1,86°C; densidade da água: 1,0 g/cm3; C: 12 g/mol, H: 1 g/mol; O: 16 g/mol. O ponto de congelamento dessa mistura é: a) –1,67 °C b) –0,33 °C c) –0,9 °C d) 1,67 °C 5. (ACAFE SC/2015) Em um laboratório de química existem 4 frascos: - frasco 1: água - frasco 2: solução aquosa de CaCl2 0,3 mol/L - frasco 3: solução aquosa de NaCl 0,3 mol/L - frasco 4: solução aquosa de glicose 0,3 mol/L Assinale a alternativa correta que contêm a ordem crescente da pressão de vapor do solvente. a) frasco 2 > frasco 3 > frasco 4 > frasco 1 b) frasco 1 > frasco 4 > frasco 3 > frasco 2 c) frasco 1 < frasco 4 < frasco 3 < frasco 2 d) frasco 2 < frasco 3 < frasco 4 < frasco 1 6. (ACAFE SC/2014) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 5 O abaixamento da pressão de vapor do solvente em soluções não eletrolíticas podem ser estudadas pela Lei de Raoult: P1 = X1.P1°, onde P1 é a pressão de vapor do solvente na solução, P1° é a pressão de vapor do solvente puro à mesma temperatura e X1 é a fração molar do solvente. Qual a variação da pressão de vapor do solvente (em módulo) de uma solução que possui 18g de glicose em 90g da água a 40°C? Dados: Considere que a pressão de vapor da água a 40°C = 55,3 mmHg; massa molar da glicose = 180 g/mol; massa molar da água = 18 g/mol). a) 3,4 mmHg b) 54,2 mmHg c) 2,4 mmHg d) 1,1 mmHg 7. (ACAFE SC/2013) Foi dissolvida uma determinada massa de etanol puro em 200g de acetona acarretando um aumento de 0,86°C na temperatura de ebulição da acetona. Dados: H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol. Constante ebulioscópica molal da acetona (Keb) = 1,72 °C.Kg.mol–1 A massa de etanol dissolvida foi de: a) 0,86 g b) 5,8 g c) 2,3 g d) 4,6 g 8. (UNICENTRO 2010/2) Sejam dadas as seguintes soluções aquosas: I. 0,2 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2). II. 0,2 mol/L de hidróxido de potássio (KOH). III. 0,2 mol/L de glicose (C6H12O6). IV. 0,5 mol/L de sulfato de potássio (K2SO4). Analisando as soluções acima, assinale a alternativa correta. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 6 a) Todas as soluções entram em ebulição à mesma temperatura. b) Por liberar íons em solução aquosa, a solução de glicose apresenta menor pressão máxima de vapor. c) A solução de sulfato de potássio apresenta os efeitos coligativos mais intensos devido a grande quantidade de íons dissociados em solução aquosa. d) Todas as soluções se solidificam a mesma temperatura. e) Com exceção da solução I, as soluções II, III e IV são eletrolíticas. 9. (UNICENTRO 2015/2) Leia o texto a seguir. É bastante comum as pessoas adicionarem sal à água que será utilizada no cozimento dos alimentos. Com a adição de sal de cozinha, a água demora mais tempo para entrar em ebulição. Entretanto, esse procedimento faz os alimentos cozinharem mais rapidamente. Como isso pode ser explicado? Em cidades localizadas ao nível do mar, como Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA) e Recife (PE), é possível cozinhar os alimentos submetendo-os a uma temperatura de 100 °C, pois ao nível do mar a água ferve a essa temperatura. Em cidades localizadas acima do nível do mar, como Teresópolis (RJ), Campos do Jordão (SP) e São Joaquim (SC), percebe-se que a água ferve a uma temperatura mais baixa. Isso acontece porque a temperatura de ebulição está relacionada com a pressão atmosférica do local. (LISBOA, J. C. F. Química – ser protagonista. Volume Único. São Paulo: Edições SM, 2010. p.302.) Com base nos conhecimentos sobre propriedades coligativas, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) Ebulioscopia é um efeito coligativo que relaciona o aumento da temperatura de ebulição provocado pela presença de um soluto não volátil. ( ) A diminuição da temperatura de congelamento de um solvente por adição de um soluto não volátil é conhecida como crioscopia. ( ) 1 mol de uma solução de glicose apresenta temperatura de ebulição igual a 1 mol de uma solução de NaCℓ. ( ) Como a pressão dentro da panela de pressão é maior do que a pressão atmosférica, a água entrará em ebulição a uma temperatura mais elevada, o que irá acelerar o cozimento dos alimentos. ( ) A pressão de vapor de um solvente em uma solução é maior do que a pressão de vapor de um solvente puro, denominado efeito tonoscópico. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, F, V, F. b) V, F, V, F, V. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 7 c) F, V, V, F, F. d) F, V, F, F, V. e) F, F, F, V, V 10. (UNICENTRO 2013/2) Em dois frascos distintos existem duas soluções: no frasco 1 têm-se 0,1mol L-1 de sacarose (C12H22O11) e no frasco 2 têm-se 0,5L de cloreto de sódio (NaCl). Diante dessas informações, qual é a massa de sal necessária, em gramas, para que as duas soluções atinjam a mesma intensidade em relação aos efeitos coligativos? a) 1,46. b) 7,14. c) 29,43. d) 15,07. e) 36,33. 11. (UNICENTRO 2015/2) Leia o texto a seguir. Os cozinheiros raramente são homens de ciência e, por vezes, ela os apavora. Admitamos que nosso universo é composto de moléculas, elas mesmas constituídas de átomos. Sabemos também que os átomos são unidos por ligações químicas mais ou menos fortes segundo os tipos de átomos: entre átomos de uma mesma molécula, essas forças geralmente são fortes, entre duas moléculas vizinhas, são fracas. Frequentemente, quandoesquentamos com moderação um corpo, só rompemos as forças que se exercem entre as moléculas vizinhas. Como, por exemplo, quando derretemos gelo ou evaporamos a água líquida, a energia fornecida é suficiente para vencer as forças de coesão entre as moléculas de água. Esse tipo de transformação é de natureza física. O que o cozinheiro não deve esquecer é que o excesso de aquecimento pode provocar reações químicas, isto é, dissociar moléculas, rearranjá-las, criar novas. Essas são as qualidades que buscamos na culinária, manifestações das propriedades químicas. (THIS, H. Um Cientista na Cozinha. São Paulo: Editora Ática, 2008. p.10.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre química, considere as afirmativas a seguir. I. Quando compostos aromáticos se formam na superfície de um assado, ou quando cogumelos escurecem após terem sido cortados, é resultado de uma reação química. II. Quando se dissolve um pouco de açúcar em água para se preparar um doce, é efetuada uma transformação física. III. O tipo de força que mantém as moléculas de água unidas denomina-se forças de Van de Waals. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 8 IV. O tipo de ligação que há entre os átomos de oxigênio e hidrogênio na molécula de água é a ligação de hidrogênio. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 12. (UNICENTRO 2010/1) Considere uma solução aquosa de NaCl 0,1 mol L-1 (solução A), uma solução aquosa de sacarose 0,2 mol L-1 (solução B) e as seguintes afirmações relativas as soluções A e B: I. Sob mesma pressão, as soluções A e B terão mesma temperatura de ebulição. II. Pelo fato da solução B ser mais concentrada que a solução A, a solução B possui maior quantidade de partículas de soluto do que a solução A. III. A pressão de 1 atm, as temperaturas de fusão das soluções A e B serão menores que 0 °C. IV. A pressão de 1 atm, as temperaturas de ebulição das soluções A e B serão menores que 100 °C. V. Sob mesma temperatura, a pressão de vapor na solução A é maior que da solução B. VI. Sob mesma temperatura, a pressão de vapor nas soluções A e B será menor que a pressão de vapor da água pura. a) Apenas I, III, VI estão corretas. b) Apenas I, III, IV, VI estão corretas. c) Apenas I, II, III, VI estão corretas. d) Apenas II, III, VI estão corretas. e) Apenas I, III, V, VI estão corretas. 13. (ENEM/2020/1ª Aplicação) As panelas de pressão reduzem o tempo de cozimento dos alimentos por elevar a temperatura de ebulição da água. Os usuários conhecedores do utensílio normalmente abaixam a intensidade do fogo em panelas de pressão após estas iniciarem a saída dos vapores. Ao abaixar o fogo, reduz-se a chama, pois assim evita-se o(a) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 9 a) aumento da pressão interna e os riscos de explosão. b) dilatação da panela e a desconexão com sua tampa. c) perda da qualidade nutritiva do alimento. d) deformação da borracha de vedação. e) consumo de gás desnecessário. 14. (ENEM/2019/2ª Aplicação) Em regiões desérticas, a obtenção de água potável não pode depender apenas da precipitação. Nesse sentido, portanto, sistemas para dessalinização da água do mar têm sido uma solução. Alguns desses sistemas consistem basicamente de duas câmaras (uma contendo água doce e outra contendo água salgada) separadas por uma membrana semipermeável. Aplicando-se pressão na câmara com água salgada, a água pura é forçada a passar através da membrana para a câmara contendo água doce. O processo descrito para a purificação da água é denominado a) filtração. b) adsorção. c) destilação. d) troca iônica. e) osmose reversa. 15. (ENEM/2018/2ª Aplicação) Bebidas podem ser refrigeradas de modo mais rápido utilizando-se caixas de isopor contendo gelo e um pouco de sal grosso comercial. Nesse processo ocorre o derretimento do gelo com consequente formação de líquido e resfriamento das bebidas. Uma interpretação equivocada, baseada no senso comum, relaciona esse efeito à grande capacidade do sal grosso de remover calor do gelo. Do ponto de vista científico, o resfriamento rápido ocorre em razão da a) variação da solubilidade do sal. b) alteração da polaridade da água. c) elevação da densidade do líquido. d) modificação da viscosidade do líquido. e) diminuição da temperatura de fusão do líquido. 16. (ENEM/2017/1ª Aplicação) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 10 Alguns tipos de dessalinizadores usam o processo de osmose reversa para obtenção de água potável a partir da água salgada. Nesse método, utiliza-se um recipiente contendo dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável: em um deles coloca-se água salgada e no outro recolhe-se a água potável. A aplicação de pressão mecânica no sistema faz a água fluir de um compartimento para o outro. O movimento das moléculas de água através da membrana é controlado pela pressão osmótica e pela pressão mecânica aplicada. Para que ocorra esse processo é necessário que as resultantes das pressões osmótica e mecânica apresentem a) mesmo sentido e mesma intensidade. b) sentidos opostos e mesma intensidade. c) sentidos opostos e maior intensidade da pressão osmótica. d) mesmo sentido e maior intensidade da pressão osmótica. e) sentidos opostos e maior intensidade da pressão mecânica. 17. (ENEM/2017/1ª Aplicação) Uma das estratégias para conservação de alimentos é o salgamento, adição de cloreto de sódio (NaCl), historicamente utilizado por tropeiros, vaqueiros e sertanejos para conservar carnes de boi, porco e peixe. O que ocorre com as células presentes nos alimentos preservados com essa técnica? a) O sal adicionado diminui a concentração de solutos em seu interior. b) O sal adicionado desorganiza e destrói suas membranas plasmáticas. c) A adição de sal altera as propriedades de suas membranas plasmáticas. d) Os íons Na+ e Cl– provenientes da dissociação do sal entram livremente nelas. e) A grande concentração de sal no meio extracelular provoca a saída de água de dentro delas. 18. (ENEM/2017/1ª Aplicação) A escassez de água doce é um problema ambiental. A dessalinização da água do mar, feita por meio de destilação, é uma alternativa para minimizar esse problema. Considerando os componentes da mistura, o princípio desse método é a diferença entre a) suas velocidades de sedimentação. b) seus pontos de ebulição. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 11 c) seus pontos de fusão. d) suas solubilidades. e) suas densidades. 19. (ENEM/2017/2ª Aplicação) A horticultura tem sido recomendada para a agricultura familiar, porém as perdas são grandes devido à escassez de processos compatíveis para conservar frutas e hortaliças. O processo, denominado desidratação osmótica, tem se mostrado uma alternativa importante nesse sentido, pois origina produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante à matéria-prima. GOMES, A. T.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. Desidratação osmótica: uma tecnologia de baixo custo para o desenvolvimento da agricultura familiar. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional, n. 3, set.-dez. 2007 (adaptado). Esse processo para conservar os alimentos remove a água por a) aumento do ponto de ebulição do solvente. b) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável. c) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente. d) aumento da volatilidade do solventepela adição de solutos ao produto. e) pressão gerada pela diferença de concentração entre o produto e a solução. 20. (ENEM/2012/1ª Aplicação) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCl tem, como consequência, a a) adsorção de íons Na+ sobre a superfície da célula. b) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula. c) diminuição da concentração das soluções presentes na célula. d) transferência de íons Na+ da célula para a solução. e) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. 21. (ENEM/2011/1ª Aplicação) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 12 A cal (óxido de cálcio, CaO), cuja suspensão em água é muito usada como uma tinta de baixo custo, dá uma tonalidade branca aos troncos de árvores. Essa é uma prática muito comum em praças públicas e locais privados, geralmente usada para combater a proliferação de parasitas. Essa aplicação, também chamada de caiação, gera um problema: elimina microrganismos benéficos para a árvore. Disponível em: http://super.abril.com.br. Acesso em: 1 abr. 2010 (adaptado). A destruição do microambiente, no tronco de árvores pintadas com cal, é devida ao processo de a) difusão, pois a cal se difunde nos corpos dos seres do microambiente e os intoxica. b) osmose, pois a cal retira água do microambiente, tornando-o inviável ao desenvolvimento de microrganismos. c) oxidação, pois a luz solar que incide sobre o tronco ativa fotoquimicamente a cal, que elimina os seres vivos do microambiente. d) aquecimento, pois a luz do Sol incide sobre o tronco e aquece a cal, que mata os seres vivos do microambiente. e) vaporização, pois a cal facilita a volatilização da água para a atmosfera, eliminando os seres vivos do microambiente. 22. (ENEM/2010/1ª Aplicação) Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 ºC. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência: • Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa. • Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em seguida. • Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo. Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. b) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa. c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água. d) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água. e) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 13 23. (ENEM/1999) Em nosso planeta a quantidade de água está estimada em trilhões de toneladas. Desse total, calcula-se que cerca de 95% são de água salgada e dos 5% restantes, quase a metade está retida nos pólos e geleiras. O uso de água do mar para obtenção de água potável ainda não é realidade em larga escala. Isso porque, entre outras razões, a) o custo dos processos tecnológicos de dessalinização é muito alto. b) não se sabe como separar adequadamente os sais nela dissolvidos. c) comprometeria muito a vida aquática dos oceanos. d) a água do mar possui materiais irremovíveis. e) a água salgada do mar tem temperatura de ebulição alta. 24. (ENEM/1999) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo. A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve a) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa. b) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local. 61036,1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 14 c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela. d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula. e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns. 25. (UNESP SP/2021/Conh. Gerais) Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura. (www.researchgate.net. Adaptado.) Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em congelar toda a água neles presente e fazê-la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água: a) temperatura superior a 374 ºC e pressão superior a 22 100 kPa. b) temperatura igual a 300 ºC e pressão superior a 0,61 kPa. c) temperatura inferior a 0,0025 ºC e pressão superior a 101,3 kPa. d) temperatura igual a 0,01 ºC e pressão igual a 0,61 kPa. e) temperatura inferior a 0,0025 ºC e pressão inferior a 0,61 kPa. 26. (UNESP SP/2018/Conh. Gerais) A concentração de cloreto de sódio no soro fisiológico é 0,15 mol/L. Esse soro apresenta a mesma pressão osmótica que uma solução aquosa 0,15 mol/L de a) sacarose, C12H22O11 b) sulfato de sódio, Na2SO4 c) sulfato de alumínio, Al2(SO4)3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 15 d) glicose, C6H12O6 e) cloreto de potássio, KCl 27. (UNESP SP/2014/Conh. Gerais) Entre 6 e 23 de fevereiro aconteceram os Jogos Olímpicos de Inverno de 2014. Dentre as diversas modalidades esportivas, o curling é um jogo disputado entre duas equipes sobre uma pista de gelo, seu objetivo consiste em fazer com que uma pedra de granito em forma de disco fique o mais próximo de um alvo circular. Vassouras são utilizadas pelas equipes para varrer a superfície do gelo na frente da pedra, de modo a influenciar tanto sua direção como sua velocidade. A intensidade da fricção e a pressão aplicada pelos atletas durante o processo de varredura podem fazer com que a velocidade da pedra mude em até 20% devido à formação de uma película de água líquida entre a pedra e a pista. O gráfico apresenta o diagrama de fases da água. (Tito Miragaia Peruzzo e Eduardo Leite do Canto. Química na abordagem do cotidiano, 2006. Adaptado.) Com base nas informações constantes no texto e no gráfico, a seta que representa corretamente a transformação promovida pela varredura é a de número a) 3. b) 2. c) 4. d) 1. e) 5. 28. (UNESP SP/2013/Conh. Gerais) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 16 Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da infância.Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem voláteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de 2011. Adaptado.) À temperatura e pressão ambientes, os constituintes químicos das notas de saída a) são líquidos oleosos que aderem à pele por meio de ligações de hidrogênio. b) evaporam mais rapidamente que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. c) apresentam densidade mais elevada que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. d) são gases cujas moléculas possuem elevada polaridade. e) são pouco solúveis no ar atmosférico. 29. (UNESP SP/2009/Conh. Gerais) O abaixamento relativo da pressão de vapor de um solvente, resultante da adição de um soluto não volátil, depende do número de partículas dissolvidas na solução resultante. Em quatro recipientes, denominados A, B, C e D, foram preparadas, respectivamente, soluções de glicose, sacarose, ureia e cloreto de sódio, de forma que seus volumes finais fossem idênticos, apresentando composições conforme especificado na tabela: Com base nas informações fornecidas, é correto afirmar que 5,8458,4NaClD 6,0160,1)CO(NHC 34,23342,3OHCB 18,02180,2OHCA (g) dissolvida Massa (g/mol) molar Massa SubstânciaRecipiente 22 112212 6126 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 17 a) todas as soluções apresentam a mesma pressão de vapor. b) a solução de sacarose é a que apresenta a menor pressão de vapor. c) a solução de cloreto de sódio é a que apresenta a menor pressão de vapor. d) a solução de glicose é a que apresenta a menor pressão de vapor. e) as pressões de vapor das soluções variam na seguinte ordem: ureia = cloreto de sódio > glicose. 30. (UNESP SP/2009/Conh. Gerais) O dióxido de carbono tem diversas e importantes aplicações. No estado gasoso, é utilizado no combate a incêndios, em especial quando envolvem materiais elétricos; no estado sólido, o denominado gelo seco é utilizado na refrigeração de produtos perecíveis, entre outras aplicações. A figura apresenta um esboço do diagrama de fases para o CO2. Com base nas informações fornecidas pelo diagrama de fases para o CO2, é correto afirmar que a) o CO2 estará no estado líquido para qualquer valor de temperatura, quando sob pressão igual a 67 atm. b) o CO2 pode passar diretamente do estado sólido para o gasoso, quando a pressão for menor que 5,1 atm. c) haverá equilíbrio entre os estados líquido e gasoso para qualquer valor de pressão, quando sob temperatura igual a 25 ºC. d) as curvas representam as condições de temperatura e pressão em que existe uma única fase do CO2. e) há mais de um conjunto de condições de pressão e temperatura em que coexistem as três fases em equilíbrio. 31. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) No ciclo da água, mudanças de estado físico são bastante comuns. No diagrama de fases, os pontos A, B e C representam os possíveis estados físicos em que se pode encontrar água em todo o planeta. Neste diagrama, X, Y e Z representam possíveis processos de mudança de estado físico da água, em ambiente ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 18 natural ou em experimento controlado. As figuras 1, 2 e 3 são representações que podem ser associadas aos pontos A, B e C. Tomando por base os pontos A, B e C, os processos X, Y e Z e as figuras 1, 2 e 3, pode-se afirmar que a) Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 3 corresponde ao ponto A. b) X representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 3 corresponde ao ponto A. c) Y representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto C. d) X representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto B. e) Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 1 corresponde ao ponto B. 32. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) Estudos comprovam que o Mar Morto vem perdendo água há milhares de anos e que esse processo pode ser acelerado com o aquecimento global, podendo, inclusive, secar em algumas décadas. Com relação a esse processo de perda de água, foram feitas as seguintes afirmações: I. a concentração de NaCl irá diminuir na mesma proporção da perda de água; II. a condutividade da água aumentará gradativamente ao longo do processo; III. a densidade da água, que hoje é bastante alta, irá diminuir com o tempo; IV. o ponto de ebulição da água irá aumentar gradativamente. Está correto o contido apenas em a) I. b) III. c) I e III. d) II e III. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 19 e) II e IV. 33. (UNESP SP/2006/Conh. Gerais) As moléculas de cis-dibromoeteno (I) e trans-dibromoeteno (II) têm a mesma massa molar e o mesmo número de elétrons, diferindo apenas no arranjo de seus átomos: À temperatura ambiente, é correto afirmar que a) os dois líquidos possuem a mesma pressão de vapor. b) cis-dibromoeteno apresenta maior pressão de vapor. c) as interações intermoleculares são mais fortes em (II). d) trans-dibromoeteno é mais volátil. e) as duas moléculas são polares. 34. (UNESP SP/2006/Conh. Gerais) A crioscopia é uma técnica utilizada para determinar a massa molar de um soluto através da diminuição da temperatura de solidificação de um líquido, provocada pela adição de um soluto não volátil. Por exemplo, a temperatura de solidificação da água pura é 0ºC (pressão de 1 atm), mas ao se resfriar uma solução aquosa 10% de cloreto de sódio, a solidificação ocorrerá a −2ºC. A adição de soluto não volátil a um líquido provoca a) nenhuma alteração na pressão de vapor desse líquido. b) o aumento da pressão de vapor desse líquido. c) o aumento da temperatura de solidificação desse líquido. d) a diminuição da temperatura de ebulição desse líquido. e) a diminuição da pressão de vapor desse líquido. 35. (UNICAMP SP/2021) Em 2020, o Brasil foi impactado com a notícia de que muitas pessoas haviam se contaminado ao ingerir cerveja. Como se apurou mais tarde, a bebida havia sido contaminada por dietilenoglicol. O fabricante argumentou que havia comprado monoetilenoglicol, e que o dietilenoglicol chegou ao produto por contaminação ou por engano. A respeito desse episódio, pode-se afirmar que, se o dietilenoglicol, que estava dissolvido em água, fosse utilizado no sistema de C C BrH BrH (I) C C BrH HBr (II) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 20 a) resfriamento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por etanol, mas não por sal de cozinha. b) aquecimento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por etanol. c) resfriamento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por sal de cozinha. d) aquecimento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por etanol, mas não por sal de cozinha. 36. (UNICAMP SP/2020) O “Ebulidor de Franklin” é um brinquedo constituído de dois bulbos de vidro conectados por um tubo espiralado, preenchido com líquido colorido. Seu uso consiste em encostar a mão na base do bulbo inferior, fazendo com que o líquido seja aquecido e ascenda para o bulbo superior. Popularmente, a libido de uma pessoa é avaliada com base na quantidade de líquido que ascende. O sucesso de venda, obviamente, é maior quanto maispositivamente o brinquedo indicar uma “alta libido”. Abaixo apresenta- se um gráfico da pressão de vapor em função da temperatura para dois líquidos, A e B, que poderiam ser utilizados para preencher o “Ebulidor de Franklin”. Considerando essas informações, é correto afirmar que a pressão no interior do brinquedo a) não se altera durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido A teria mais sucesso de vendas. b) aumenta durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido A teria mais sucesso de vendas. c) não se altera durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido B teria mais sucesso de vendas. d) aumenta durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido B teria mais sucesso de vendas. 37. (UNICAMP SP/2020) “O sal faz a água ferver mais rápido?” Essa é uma pergunta frequente na internet, mas não tente responder com os argumentos lá apresentados. Seria muito difícil responder à pergunta tal como está formulada, pois isso exigiria o conhecimento de vários parâmetros termodinâmicos e cinéticos no aquecimento desses líquidos. Do ponto de vista termodinâmico, entre tais parâmetros, caberia analisar os valores de calor específico e de temperatura de ebulição da solução em comparação com a água pura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 21 Considerando massas iguais (água pura e solução), se apenas esses parâmetros fossem levados em consideração, a solução ferveria mais rapidamente se o seu calor específico fosse a) menor que o da água pura, observando-se ainda que a temperatura de ebulição da solução é menor. b) maior que o da água pura, observando-se ainda que a temperatura de ebulição da solução é menor. c) menor que o da água pura, observando-se, no entanto, que a temperatura de ebulição da solução é maior. d) maior que o da água pura, observando-se, no entanto, que a temperatura de ebulição da solução é maior. 38. (UNICAMP SP/2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. 39. (UFPR/2016) Adicionar sal de cozinha ao gelo é uma prática comum quando se quer “gelar” bebidas dentro da geleira. A adição do sal faz com que a temperatura de fusão se torne inferior à da água pura. (Dados: Kf = 1,86 ºC.kg.mol–1; M(g.mol–1): Cl = 35,5; Na = 23) A diferença na temperatura de fusão (em ºC) na mistura obtida ao se dissolver 200 g de sal de cozinha em 1 kg de água, em relação à água pura, é de: a) 0,23. b) 4,2. c) 6,3. d) 9,7. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 22 e) 13. 40. (UFPR/2013) Em festas e churrascos em família, é costume usar geleiras de isopor para resfriar bebidas enlatadas ou engarrafadas. Para gelar eficientemente, muitas pessoas costumam adicionar sal e/ou álcool à mistura gelo/água. A melhor eficiência mencionada se deve ao fato de que a presença de sal ou álcool: a) aumenta a taxa de transferência de calor. b) abaixa a temperatura do gelo. c) aumenta a temperatura de ebulição. d) abaixa a temperatura de fusão. e) abaixa a dissipação de calor para o exterior. 41. (UERJ/2015/1ªFase) A salinidade da água é um fator fundamental para a sobrevivência dos peixes. A maioria deles vive em condições restritas de salinidade, embora existam espécies como o salmão, que consegue viver em ambientes que vão da água doce à água do mar. Há peixes que sobrevivem em concentrações salinas adversas, desde que estas não se afastem muito das originais. Considere um rio que tenha passado por um processo de salinização. Observe na tabela suas faixas de concentração de cloreto de sódio. *isotônica à água do mar Considere um peixe em estresse osmótico que consegue sobreviver eliminando mais urina e reabsorvendo mais sais do que em seu habitat original. Esse peixe é encontrado no trecho do rio identificado pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z *0,6Z 0,5 - 0,4Y 0,2 - 0,1X 0,01 W 1)(mol.L NaCl de ãoConcentraç rio do Trecho - ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 23 42. (UFU MG/2017/1ªFase) CARVALHO, P. M.; Montenegro, F. M. Experiências adquiridas na implementação da primeira instalação de osmose reversa acionada por painéis fotovoltaicos do Brasil. An. 3. Enc. Energ. Meio Rural, 2003. O processo de obtenção de água potável contida em um poço de água salobra é descrito na figura. Pela análise dessa figura, é possível concluir que o processo de a) dessalinização da água ocorre pela passagem da mistura na bomba DC, que retira por osmose reversa a água pura da mistura, fazendo com que a água seja depositada no tanque apropriado. b) obtenção de água pura ocorre pela passagem da mistura ao sensor de vazão, que promove uma destilação simples seguida de uma osmose reversa que promoverá o deságue da água no tanque de água potável. c) purificação da água ocorre quando ela é submetida ao módulo de osmose, que promoverá passagem espontânea da água da mistura para o recipiente de água potável. d) potabilização da água ocorre no módulo de osmose reversa que, por pressão controlada, faz com que a água da mistura passe por uma membrana semipermeável e seja depositada no tanque de água potável. 43. (UFU MG/2014/1ªFase) No passado se fazia sorvete, colocando o recipiente com seu preparado líquido em outro recipiente contendo a mistura de gelo com sal. Essa técnica permitia que o sorvete se formasse, pois a) a mistura de gelo com sal chega a temperaturas menores que 0oC, resfriando o líquido do sorvete até congelá-lo. b) o gelo tem sua temperatura de congelamento aumentada pela presença do sal, resfriando o líquido do sorvete para congelá-lo. c) a temperatura de congelamento do gelo, pelo efeito crioscópico, é alterada, independentemente da quantidade de sal. d) o sal diminui a temperatura de fusão do gelo, sem, contudo, alterar seu estado físico, fazendo com que o sorvete se forme. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 24 44. (UFU MG/2014/1ªFase) A análise do diagrama de fases do dióxido de carbono (CO2) mostra que a) acima da temperatura de – 56,6 ºC, o CO2 será encontrado apenas no estado gasoso, independentemente da pressão. b) na pressão de 1 atm, a temperatura de fusão do CO2 é de – 78 ºC. c) na pressão de 5 atm, independentemente da temperatura, coexistem os três estados físicos do CO2. d) na pressão de 1 atm, o CO2 pode ser encontrado nos estados sólido e gasoso, dependendo da temperatura. 45. (UFU MG/2013/1ªFase) Os habitantes das regiões áridas percebem que os lagos de água salgada têm menor tendência para secar que os lagos de água doce. Esse fato deve-se à a) menor dissolução de gases atmosféricos nos lagos de água salgada, devido à elevada concentração salina que acentua o efeito tonoscópico. b) alta evaporação da água dos lagos salgados, em função do efeito ebulioscópico causado pelos sais dissolvidos.c) maior concentração de solutos eletrólitos não voláteis dissolvidos nos lagos de água salgada, acentuando o efeito tonoscópico. d) elevada presença de não eletrólitos dissolvidos na água salgada, produzindo menor efeito tonoscópico. 46. (UFU MG/2011/1ªFase) O estudo das propriedades coligativas das soluções permite-nos prever as alterações nas propriedades de seu solvente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 25 A respeito das propriedades coligativas, assinale a alternativa correta. a) Se for colocada água com glutamato de monossódio dissolvido para congelar em uma geladeira, a temperatura de fusão da água na solução permanecerá a mesma que a da água pura. b) As propriedades coligativas independem do número de partículas do soluto na solução, da natureza das partículas e de sua volatilidade. c) Se forem preparadas duas soluções aquosas de mesma concentração, uma de glutamato de monossódio e outra de açúcar, a temperatura de ebulição da água na solução será maior que a da água na solução de açúcar. d) Em uma panela tampada, a pressão de vapor da solução aquosa de glutamato de monossódio é maior do que a pressão de vapor da água pura porque a presença do sal facilita a evaporação do solvente. 47. (UFGD MS/2014) Observe o diagrama de fases simplificado da água e assinale a alternativa que contem a afirmativa correta. a) A fase de vapor jamais estará em equilíbrio com a fase sólida b) A água não sofre o fenômeno de sublimação. c) O ponto triplo da água é o ponto em que coexistem em equilíbrio o líquido, o sólido e o vapor. d) A 0,01 °C e 1 atm somente a fase de vapor é estável. e) A 100 °C e 1 atm somente a fase sólida é estável 48. (UFSCAR SP/2013) Examine o diagrama de fases da água. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 26 (www.brasilescola.com. Adaptado.) Considere os fenômenos descritos nos itens I e II: I. Na panela de pressão, os alimentos são cozidos mais rapidamente porque a ebulição da água ocorre a uma temperatura mais elevada. II. A liofilização é um processo de desidratação usado para preservação de alimentos perecíveis, em que a água é retirada dos alimentos congelados por sublimação. Na figura, as curvas que representam o equilíbrio entre os estados físicos da água descritos nos itens I e II são, respectivamente, a) 1 e 2. b) 2 e 1. c) 1 e 3. d) 2 e 3. e) 3 e 2. 49. (UCS RS/2015) Se um líquido for aquecido a uma temperatura suficientemente elevada, a tendência ao escape de suas moléculas torna-se tão grande que ocorre a ebulição. Em outras palavras, “um líquido entra em ebulição quando a pressão máxima de seus vapores torna-se igual à pressão externa – que, no caso de um recipiente aberto, é a pressão atmosférica local”. No gráfico abaixo encontram-se representadas as curvas de pressão de vapor de equilíbrio para três líquidos puros distintos (aqui designados por (1), (2) e (3), respectivamente), em função da temperatura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 27 Fonte: RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed., v. 1, 1994. p. 460. (Adaptado.) Considerando que os três líquidos tenham sido aquecidos até a ebulição, em um mesmo local e ao nível do mar, assinale a alternativa correta. a) A pressão de vapor de equilíbrio do líquido (1) é menor do que a dos líquidos (2) e (3), a 25 °C. b) A 30 °C, o líquido (1) é o menos volátil de todos. c) O menor ponto de ebulição está associado ao líquido (2). d) As forças intermoleculares que ocorrem no líquido (3) são mais fortes do que àquelas nos líquidos (1) e (2). e) Os líquidos (1), (2) e (3) apresentam pontos de ebulição idênticos. 50. (UFTM MG/2013) Na figura estão representadas as curvas pressão de vapor x temperatura para três solventes puros: benzeno (curva vermelha), água (curva azul) e ácido acético (curva verde). Sobre esses três solventes, é correto afirmar que a) o ácido acético apresenta a menor temperatura de ebulição a 1 atm. b) o benzeno apresenta a maior temperatura de ebulição a 1 atm. c) a água apresenta a maior temperatura de ebulição a 1 atm. d) na água ocorrem as interações intermoleculares mais intensas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 28 e) no ácido acético ocorrem as interações intermoleculares mais intensas. 51. (UNICAMP SP/2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. 52. (UFRGS RS/2018) Observe o gráfico abaixo, referente à pressão de vapor de dois líquidos, A e B, em função da temperatura. Considere as afirmações abaixo, sobre o gráfico. I. O líquido B é mais volátil que o líquido A. II. A temperatura de ebulição de B, a uma dada pressão, será maior que a de A. III. Um recipiente contendo somente o líquido A em equilíbrio com o seu vapor terá mais moléculas na fase vapor que o mesmo recipiente contendo somente o líquido B em equilíbrio com seu vapor, na mesma temperatura. Quais estão corretas? a) Apenas I. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 29 b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 53. (IFGO/2015) As panelas de pressão são muito utilizadas na cozinha, pois diminuem o tempo de cozimento dos alimentos. A ilustração a seguir mostra o interior de uma panela de pressão durante esse processo. Disponível em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/uploads/2/ 763paneladepressao.jpg>. Acesso em: 10 Jun. 2015. Marque V quando verdadeiro e F quando falso nas seguintes observações sobre o sistema: ( ) A temperatura de ebulição da água é menor que 100 °C, por isso atinge mais rápido o cozimento. ( ) A pressão de vapor da água com sal é menor que a pressão de vapor da água pura, por isso a temperatura de ebulição aumenta. ( ) O alimento só irá cozinhar quando a água atingir o ponto de ebulição. ( ) A válvula de pressão é a responsável por controlar a pressão no interior da panela. ( ) Em qualquer altitude, a água pura no interior da panela terá a mesma temperatura de ebulição. A sequência correta para as observações acima é: a) F, V, F, V, F b) F, V, F, F, F c) V, V, F, V, V d) V, F, V, F, F e) V, V, F, F, F 54. (UFRGS RS/2017) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 30 As figuras abaixo representam a variação da temperatura, em função do tempo, no resfriamento de água líquida e de uma solução aquosa de sal. Considere as seguintes afirmações a respeito das figuras. I. A curva da direita representa o sistema de água e sal. II. T1 = T2. III. T2 é inferior a 0 °C. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 55. (UNIFOR CE/2016) A osmose é apassagem espontânea de um solvente por uma membrana semipermeável, indo de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada. E a pressão osmótica é a pressão externa que deve ser aplicada a uma solução mais concentrada para evitar a diluição (osmose). Adaptado: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-osmotica.htm Qual das soluções abaixo deve apresentar maior pressão osmótica? a) 0,050 M de ácido clorídrico. b) 0,050 M de glicose. c) 0,050 M de nitrato de magnésio. d) 0,050 M de cloreto de sódio. e) 0,050 M de nitrato de potássio. 56. (UNITAU SP/2016) O soro fisiológico, uma solução isotônica em relação aos fluídos biológicos humanos, contém cloreto de sódio 0,9% (massa/volume). Assim, a osmolaridade do plasma sanguíneo deve ser de, aproximadamente, ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 31 a) 0,90 osmolar. b) 0,45 osmolar. c) 0,30 osmolar. d) 0,15 osmolar. e) 0,10 osmolar. 57. (UDESC SC/2018) Considere as três soluções aquosas abaixo: (1) Al (NO3)3 0,10 mol/L (2) FeCl2 0,133 mol/L (3) Na2SO4 0,300 mol/L Assinale a alternativa que representa as informações corretas acerca das temperaturas de ebulição das soluções. a) As soluções 1 e 2 possuem pontos de ebulição iguais, e a solução 3 ponto de ebulição maior. b) A ordem crescente de ponto de ebulição é solução 1< solução 2< solução 3. c) A ordem crescente de ponto de ebulição é solução 2< solução 1< solução 3. d) A ordem crescente de ponto de ebulição é solução 3<solução2 < solução1. e) As soluções 1 e 2 possuem pontos de ebulição iguais, e a solução 3 ponto de ebulição menor. 58. (USF SP/2016) A adição de determinados solutos em meio aquoso muda algumas das propriedades físicas do solvente. Considere três recipientes que contenham 1,0 L de soluções aquosas com concentração molar igual a 0,5 mol/L das seguintes substâncias: I. Sacarose - C12H22O11. II. Cloreto de sódio - NaCl. III. Nitrato de cálcio - Ca(NO3)2. Ao medir algumas das propriedades físicas dessas soluções, foi observado que a) a solução de sacarose apresentava pontos de fusão e ebulição superiores ao da água pura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 32 b) a solução de cloreto de sódio apresentava ponto de congelamento inferior à solução de nitrato de cálcio. c) a solução de nitrato de cálcio é que apresentava o menor valor de pressão de vapor. d) apenas as soluções iônicas possuíam pontos de ebulição superiores ao da água pura. e) a maior variação entre os pontos de fusão e ebulição para essas substâncias será observada para a solução de sacarose. 59. (UNITAU SP/2016) A osmolaridade do plasma sanguíneo é 0,308 osmols. Uma paciente recebeu 1,5 L de solução fisiológica de NaCl, com a mesma osmolaridade do plasma sanguíneo. Quantos gramas de NaCl a paciente recebeu? a) 6,74 g b) 13,5 g c) 26,9 g d) 20,22 g e) 10,11 g 2. Já Caiu Na FUVEST 60. (FUVEST SP/2020/1ªFase) Em supermercados, é comum encontrar alimentos chamados de liofilizados, como frutas, legumes e carnes. Alimentos liofilizados continuam próprios para consumo após muito tempo, mesmo sem refrigeração. O termo “liofilizado”, nesses alimentos, refere-se ao processo de congelamento e posterior desidratação por sublimação da água. Para que a sublimação da água ocorra, é necessária uma combinação de condições, como mostra o gráfico de pressão por temperatura, em que as linhas representam transições de fases. Apesar de ser um processo que requer, industrialmente, uso de certa tecnologia, existem evidências de que os povos pré-colombianos que viviam nas regiões mais altas dos Andes conseguiam liofilizar ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 33 alimentos, possibilitando estocá‐los por mais tempo. Assinale a alternativa que explica como ocorria o processo de liofilização natural: a) A sublimação da água ocorria devido às baixas temperaturas e à alta pressão atmosférica nas montanhas. b) Os alimentos, após congelados naturalmente nos períodos frios, eram levados para a parte mais baixa das montanhas, onde a pressão atmosférica era menor, o que possibilitava a sublimação. c) Os alimentos eram expostos ao sol para aumentar a temperatura, e a baixa pressão atmosférica local favorecia a solidificação. d) As temperaturas eram baixas o suficiente nos períodos frios para congelar os alimentos, e a baixa pressão atmosférica nas altas montanhas possibilitava a sublimação. e) Os alimentos, após congelados naturalmente, eram prensados para aumentar a pressão, de forma que a sublimação ocorresse. 61. (FUVEST SP/2014/1ªFase) A adição de um soluto à água altera a temperatura de ebulição desse solvente. Para quantificar essa variação em função da concentração e da natureza do soluto, foram feitos experimentos, cujos resultados são apresentados abaixo. Analisando a tabela, observa se que a variação de temperatura de ebulição é função da concentração de moléculas ou íons de soluto dispersos na solução. Dois novos experimentos foram realizados, adicionando se 1,0 mol de Na2SO4 a 1 L de água (experimento A) e 1,0 mol de glicose a 0,5 L de água (experimento B). Considere que os resultados desses novos experimentos tenham sido consistentes com os experimentos descritos na tabela. Assim sendo, as temperaturas de ebulição da água, em ºC, nas soluções dos experimentos A e B, foram, respectivamente, de a) 100,25 e 100,25. b) 100,75 e 100,25. c) 100,75 e 100,50. d) 101,50 e 101,00. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 34 e) 101,50 e 100,50. 62. (FUVEST SP/2013/1ªFase) A porcentagem em massa de sais no sangue é de aproximadamente 0,9%. Em um experimento, alguns glóbulos vermelhos de uma amostra de sangue foram coletados e separados em três grupos. Foram preparadas três soluções, identificadas por X, Y e Z, cada qual com uma diferente concentração salina. A cada uma dessas soluções foi adicionado um grupo de glóbulos vermelhos. Para cada solução, acompanhou-se, ao longo do tempo, o volume de um glóbulo vermelho, como mostra o gráfico. Com base nos resultados desse experimento, é correto afirmar que a) a porcentagem em massa de sal, na solução Z, é menor do que 0,9%. b) a porcentagem em massa de sal é maior na solução Y do que na solução X. c) a solução Y e a água destilada são isotônicas. d) a solução X e o sangue são isotônicos. e) a adição de mais sal à solução Z fará com que ela e a solução X fiquem isotônicas. 63. (FUVEST SP/2007/1ªFase) Alguns perfumes contêm substâncias muito voláteis, que evaporam rapidamente, fazendo com que o aroma dure pouco tempo. Para resolver esse problema, pode-se utilizar uma substância não volátil que, ao ser lentamente hidrolisada, irá liberando o componente volátil desejado por um tempo prolongado. Por exemplo, o composto não volátil, indicado na equação, quando exposto ao ar úmido, produz o aldeído volátil citronelal: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 35 Um tecido, impregnado com esse composto não volátil, foi colocado em uma sala fechada, contendo ar saturado de vapor d’água. Ao longo do tempo, a concentração de vapor d’água e a temperatura mantiveram-se praticamente constantes. Sabe-se que a velocidade de formação do aldeído é diretamente proporcional à concentração do composto não volátil. Assim sendo, o diagrama que corretamente relaciona a concentração do aldeído no ar da sala com o tempo decorrido deve ser 64. (FUVEST SP/2005/1ªFase) Constituindo fraldas descartáveis, há um polímero capaz de absorver grande quantidade de água por um fenômeno de osmose, emque a membrana semi-permeável é o próprio polímero. Dentre as estruturas N N H O N H2O + + O + + H2N N H O N (não volátil) (vapor) (volátil) C H C H H H n n C H C H C H C F C F F F n C H C H COO - Na+ H n C H C H COOCH3 CH3 n ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 36 aquela que corresponde ao polímero adequado para essa finalidade é a do: a) polietileno. b) poli(acrilato de sódio). c) poli(metacrilato de metila). d) poli(cloreto de vinila). e) politetrafluoroetileno. 65. (FUVEST SP/2001/1ªFase) Numa mesma temperatura, foram medidas as pressões de vapor dos três sistemas abaixo: Os resultados, para esses três sistemas, foram: 105,0, 106,4 e 108,2 mmHg, não necessariamente nessa ordem. Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor dos Sistemas 66. (FUVEST/2021) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 37 Em aquários de água marinha, é comum o uso do equipamento chama- do "Skimmer', aparato em que a água recebe uma torrente de bolhas de ar, como representado na figura, levando a matéria orgânica até a superfície, onde pode ser removida. Essa matéria orgânica eliminada é composta por moléculas orgânicas com parte apoiar e parte polar, enquanto as bolhas formadas têm caráter apolar. Esse aparelho, no entanto, tem rendimento muito menor em aquários de água doce (retira menos quantidade de material orgânico por período de uso). Considerando que todas as outras condições são mantidas, o menor rendimento desse aparato em água doce do que em água salgada pode ser explicado porque a) a polaridade da molécula de água na água doce é maior do que na água salgada, tornando as partes apoiares das moléculas orgânicas mais solúveis. b) a menor concentração de sais na água doce torna as regiões apolares das moléculas orgânicas mais solúveis do que na água salgada, prejudicando a interação com as bolhas de ar. c) a água doce é mais polar do que água salgada por ser mais concentrada em moléculas polares como a do açúcar, levando as partes polares das moléculas orgânicas a interagir mais com a água doce. d) a reatividade de matéria orgânica em água salgada é maior do que em água doce, fazendo com que exista uma menor quantidade de material dissolvido para interação com as bolhas de ar. e) a concentração de sais na água marinha é maior, o que torna as partes apoiares das moléculas orgânicas mais propensas a interagir com os sais dissolvidos, promovendo menor interação com as bolhas de ar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 38 3. Gabarito Sem Comentários 1. D 2. B 3. D 4. A 5. D 6. D 7. D 8. C 9. A 10. A 11. A 12. A 13. E 14. E 15. E 16. E 17. E 18. B 19. E 20. E 21. B 22. D 23. A 24. B 25. E ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 39 26. E 27. D 28. B 29. C 30. B 31. A 32. E 33. D 34. E 35. C 36. B 37. C 38. B 39. E 40. D 41. C 42. D 43. A 44. D 45. C 46. C 47. C 48. D 49. D 50. E 51. B 52. D 53. A 54. D 55. C 56. C 57. A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 40 58. C 59. B 60. D 61. D 62. B 63. A 64. B 65. C 66. B 4. Questões Resolvidas e Comentadas 1. (ACAFE SC/2017) Considere soluções aquosas diluídas e de mesma concentração das seguintes soluções: 1: Mg3(PO4)2 2: K2Cr2O7 3: Na2S2O3.5H2O 4: Al(NO3)3 A ordem crescente do ponto de ebulição dessas soluções é: a) 2 3 > 4 > 1 b) 2 < 4 < 1 < 3 c) 2 > 4 > 1 > 3 d) 2 3 < 4 < 1 Comentários: Pela teoria das propriedades coligativas, sabemos que adição de soluto aumenta o ponto de ebulição de uma solução. Para comparar esse efeito em cada uma das soluções acima, devemos observar a quantidade de matéria liberada na dissolução de cada um dos sais. Observe que, dos cinco sais, o 1 é formado por mais íons que os demais, de modo que espera-se que libere um maior número de mol em sua dissolução. Em seguida, vem o sal 4. Estes serão os de maior ponto de ebulição. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 41 Os sais 2 e 3 são formados por 3 íons cada e devem liberar aproximadamente o mesmo número de matéria por mol dissolvido em água. Raciocínio de acordo com a letra D. Gabarito: D 2. (ACAFE SC/2017) Sob pressão constante de 760 mmHg, uma solução aquosa de cloreto de sódio apresenta temperatura de congelamento de –3,72°C. Assinale a alternativa que contém o número de íons do soluto dissolvidos em 1 quilograma de solvente. Dados: constante crioscópica molal Kc = 1,86 °C.kg.mol-1; constante de Avogadro: 6 1023 entidades. a) 6 1023 íons b) 1,2 1024 íons c) 3 1023 íons d) 2,4 1024 íons Comentários: A 760 mmHg de pressão (1 atm), a temperatura de congelamento da água é de 0 °C, ou seja, o abaixamento foi de 3,72 °C. Da teoria sobre a crioscopia, temos: ∆𝑇 = 𝐾𝐶 . 𝑊 ∴ 𝑊 = 3,72 1,86 = 2 𝑚𝑜𝑙/𝑘𝑔 Logo, em 1 kg de solvente, há 2 mol de íons do soluto, isso equivale a: 1 𝑚𝑜𝑙 − − − 6 . 1023 í𝑜𝑛𝑠 2 𝑚𝑜𝑙 − − − 𝑥 𝑥 = 1,2 . 1024 í𝑜𝑛𝑠 Gabarito: B 3. (ACAFE SC/2016) Assinale a alternativa que contém o ponto de congelamento de uma solução aquosa de nitrato de cromo III na concentração 0,25 mol/kg. Dado: Constante crioscópica molal da água (Kc) = 1,86 °C.kg.mol–1. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 42 a) –0,46 °C b) –1,39 °C c) –0,93 °C d) –1,86 °C Comentários: Sabemos que a adição de soluto irá reduzir a temperatura de congelamento da solução. Considerando que 1 mol de nitrato de cromo III Cr(NO3)3 se dissocia em solução dando origem a 4 mol de íons, a molalidade da solução será 4 vezes 0,25 mol/kg e o valor absoluto da redução será de: ∆𝑇 = 𝐾𝐶 . 𝑊 = 1,86. (4 × 0,25) ∆𝑇 = 1,86 °𝐶 Logo, a nova temperatura de congelamento será de -1,86 °C. Gabarito: D 4. (ACAFE SC/2015) Em países de inverno rigoroso pode ser adicionado anticongelantes nos radiadores dos carros para evitar o congelamento da água. Baseado nesse princípio coligativo foi preparado no laboratório uma mistura de 10 cm3 de etilenoglicol em 200g de água. Dados: fórmula molecular do etilenoglicol: C2H6O2; densidade do etilenoglicol: 1,12 g/cm3; constante crioscópica molal da água (Kc): 1,86°C; densidade da água: 1,0 g/cm3; C: 12 g/mol, H: 1 g/mol; O: 16 g/mol. O ponto de congelamento dessa mistura é: a) –1,67 °C b) –0,33 °C c) –0,9 °C d) 1,67 °C Comentários: Vamos encontrar a quantidade de matéria do etilenoglicol e, então, aplicar na expressão do abaixamento do ponto de congelamento. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 43 𝑛 = 𝑚 𝑀𝑀 = 𝜌. 𝑉 𝑀𝑀 = 1,12 × 10 62 ∴ 𝑛 = 0,18 𝑚𝑜𝑙 Sendo assim, temos: ∆𝑇 = 𝐾𝐶 . 𝑊 = 𝐾𝐶 . 𝑛 𝑚𝑆𝑂𝐿𝑉 ∴ ∆𝑇 = 1,86 × 0,18 0,2 ∆𝑇 = 1,67 °𝐶 Este é o valor absoluto do abaixamento da temperatura de congelamento. Sendo assim, a nova temperatura será de -1,67 °C, uma vez que a temperatura de congelamento da água pura em CNTP é de 0 °C. Gabarito: A 5. (ACAFE SC/2015) Em um laboratório de química existem 4 frascos: - frasco 1: água - frasco 2: solução aquosa de CaCl2 0,3 mol/L - frasco 3: solução aquosa de NaCl 0,3 mol/L - frasco 4: solução aquosa de glicose 0,3 mol/L Assinale a alternativa correta que contêm a ordem crescente da pressão de vapor do solvente.a) frasco 2 > frasco 3 > frasco 4 > frasco 1 b) frasco 1 > frasco 4 > frasco 3 > frasco 2 c) frasco 1 < frasco 4 < frasco 3 < frasco 2 d) frasco 2 < frasco 3 < frasco 4 < frasco 1 Comentários: Sabemos que adição de soluto acarreta na diminuição da pressão de vapor do solvente. Sendo assim, a solução com menor pressão de vapor será a que contém o sal que mais libera íons por mol em solução, que é a do frasco 2 (1 mol do sal se dissocia em 3 mol de íons). Em seguida, com a segunda menor pressão de vapor, vem a solução do frasco 3, cujo 1 mol de sal libera 2 mol de íons. A solução de glicose do frasco 4 é um composto molecular que será apenas solvatado, não se ionizando, logo, terá baixa diminuição da pressão de vapor, e a água pura manterá a pressão de vapor inalterada e maior que as demais. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 44 Raciocínio de acordo com o que apresente o item D. Gabarito: D 6. (ACAFE SC/2014) O abaixamento da pressão de vapor do solvente em soluções não eletrolíticas podem ser estudadas pela Lei de Raoult: P1 = X1.P1°, onde P1 é a pressão de vapor do solvente na solução, P1° é a pressão de vapor do solvente puro à mesma temperatura e X1 é a fração molar do solvente. Qual a variação da pressão de vapor do solvente (em módulo) de uma solução que possui 18g de glicose em 90g da água a 40°C? Dados: Considere que a pressão de vapor da água a 40°C = 55,3 mmHg; massa molar da glicose = 180 g/mol; massa molar da água = 18 g/mol). a) 3,4 mmHg b) 54,2 mmHg c) 2,4 mmHg d) 1,1 mmHg Comentários: ∆𝑃 = 𝑃1 𝑜 − 𝑃1 = 𝑃1 𝑜 − 𝑥𝑠𝑜𝑙𝑣.𝑃1 𝑜 ∴ ∆𝑃 = 𝑃1 𝑜 (1 − 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑣 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑣 + 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 ) ∆𝑃 = 55,5 𝑚𝑚𝐻𝑔 (1 − 90 𝑔 180 𝑔/𝑚𝑜𝑙 90 𝑔 18 𝑔/𝑚𝑜𝑙 + 18 𝑔 180 𝑔/𝑚𝑜𝑙 ) = 55 𝑚𝑚𝐻𝑔 × 0,02 ∆𝑃 = 1,11 𝑚𝑚𝐻𝑔 Gabarito: D 7. (ACAFE SC/2013) Foi dissolvida uma determinada massa de etanol puro em 200g de acetona acarretando um aumento de 0,86°C na temperatura de ebulição da acetona. Dados: H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol. Constante ebulioscópica molal da acetona (Keb) = 1,72 °C.Kg.mol–1 A massa de etanol dissolvida foi de: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 45 a) 0,86 g b) 5,8 g c) 2,3 g d) 4,6 g Comentários: Vamos desenvolver a fórmula do aumento da temperatura de ebulição e encontrar o valor da massa de soluto, que neste caso é o etanol. ∆𝑇 = 𝐾𝐶 . 𝑊 = 𝐾𝐶 . 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 = 𝐾𝐶 . 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 ∴ ∆𝑇 = 𝐾𝐶 × 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 × 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = ∆𝑇 × 𝑀𝑀𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 × 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 𝐾𝐶 ∴ 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,86 × 46 × 0,2 1,72 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 4,6 𝑔 Gabarito: D 8. (UNICENTRO 2010/2) Sejam dadas as seguintes soluções aquosas: I. 0,2 mol/L de cloreto de cálcio (CaCl2). II. 0,2 mol/L de hidróxido de potássio (KOH). III. 0,2 mol/L de glicose (C6H12O6). IV. 0,5 mol/L de sulfato de potássio (K2SO4). Analisando as soluções acima, assinale a alternativa correta. a) Todas as soluções entram em ebulição à mesma temperatura. b) Por liberar íons em solução aquosa, a solução de glicose apresenta menor pressão máxima de vapor. c) A solução de sulfato de potássio apresenta os efeitos coligativos mais intensos devido a grande quantidade de íons dissociados em solução aquosa. d) Todas as soluções se solidificam a mesma temperatura. e) Com exceção da solução I, as soluções II, III e IV são eletrolíticas. Comentários: Vamos avaliar cada uma das alternativas abaixo: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 46 a) Incorreta. As soluções não possuem, todas, a mesma quantidade de mol de matéria dissolvida, de modo que não experimentarão a mesma variação na temperatura de ebulição. b) Incorreta. A glicose é um composto molecular que não liberará íons em água, sendo apenas solvatado pelo solvente. Sendo assim, não irá liberar tanta matéria por mol quanto os compostos iônicos. c) Correta. Além de possuir a maior quantidade de matéria liberada por mol de sal dissolvido (1 mol de K2SO4 libera 3 mol de íon), também está em maior concentração que as demais soluções. d) Incorreta. Pela mesma razão do item (a). e) Incorreta. As soluções I, II e IV são eletrolíticas (por possuírem íons livres) e a III, não (por ser um composto molecular). Gabarito: C 9. (UNICENTRO 2015/2) Leia o texto a seguir. É bastante comum as pessoas adicionarem sal à água que será utilizada no cozimento dos alimentos. Com a adição de sal de cozinha, a água demora mais tempo para entrar em ebulição. Entretanto, esse procedimento faz os alimentos cozinharem mais rapidamente. Como isso pode ser explicado? Em cidades localizadas ao nível do mar, como Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA) e Recife (PE), é possível cozinhar os alimentos submetendo-os a uma temperatura de 100 °C, pois ao nível do mar a água ferve a essa temperatura. Em cidades localizadas acima do nível do mar, como Teresópolis (RJ), Campos do Jordão (SP) e São Joaquim (SC), percebe-se que a água ferve a uma temperatura mais baixa. Isso acontece porque a temperatura de ebulição está relacionada com a pressão atmosférica do local. (LISBOA, J. C. F. Química – ser protagonista. Volume Único. São Paulo: Edições SM, 2010. p.302.) Com base nos conhecimentos sobre propriedades coligativas, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) Ebulioscopia é um efeito coligativo que relaciona o aumento da temperatura de ebulição provocado pela presença de um soluto não volátil. ( ) A diminuição da temperatura de congelamento de um solvente por adição de um soluto não volátil é conhecida como crioscopia. ( ) 1 mol de uma solução de glicose apresenta temperatura de ebulição igual a 1 mol de uma solução de NaCℓ. ( ) Como a pressão dentro da panela de pressão é maior do que a pressão atmosférica, a água entrará em ebulição a uma temperatura mais elevada, o que irá acelerar o cozimento dos alimentos. ( ) A pressão de vapor de um solvente em uma solução é maior do que a pressão de vapor de um solvente puro, denominado efeito tonoscópico. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 47 Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, F, V, F. b) V, F, V, F, V. c) F, V, V, F, F. d) F, V, F, F, V. e) F, F, F, V, V Comentários: Avaliemos cada uma das assertivas abaixo: (V) Esta é a perfeita descrição do efeito da ebulioscopia. (V) Esta é a perfeita descrição do efeito da crioscopia. (F) Isto não ocorre porque 1 mol de NaCl, por ser um composto iônico, se dissocia, dando origem a 2 mol de matéria em solução, intensificando assim o efeito da ebulioscopia. (V) Com o aumento da temperatura de ebulição, a água no recipiente alcança temperaturas maiores, acelerando o processo de cozimento. (F) A tonoscopia é, na verdade, o efeito de diminuição da pressão máxima de valor da solução em relação ao solvente puro. Gabarito: A 10. (UNICENTRO 2013/2) Em dois frascos distintos existem duas soluções: no frasco 1 têm-se 0,1mol L-1 de sacarose (C12H22O11) e no frasco 2 têm-se 0,5L de cloreto de sódio (NaCl). Diante dessas informações, qual é a massa de sal necessária, em gramas, para que as duas soluções atinjam a mesma intensidade em relação aos efeitos coligativos? a) 1,46. b) 7,14. c) 29,43. d) 15,07. e) 36,33. Comentários: Para isso, as duas soluções devem possuir a mesma molalidade. Temos então: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 48 𝑊1 = 𝑊2 ∴ 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 1 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 1 = 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 2 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 2 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 1 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 1 × 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 1 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣1 = 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 2 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 2 × 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 2 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑣 2 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 1 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 1 × 1 𝜌𝑠𝑜𝑙𝑣 1 = 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 2 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 2 × 1 𝜌𝑠𝑜𝑙𝑣 2 Mas note que 𝜌𝑠𝑜𝑙𝑣 1 = 𝜌𝑠𝑜𝑙𝑣 2 = 𝜌Á𝑔𝑢𝑎 e 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢 1 𝑉𝑠𝑜𝑙𝑣 1 = 0,1, então temos: 0,1 = 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 0,5 ∴ 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,05 𝑚𝑜𝑙 Como 1 mol de NaCl se dissocia em 2 mol de íons, o número de mol de NaCl necessário será de: 𝑛𝑁𝑎𝐶𝑙 = 1 2 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 0,025 𝑚𝑜𝑙 E, portanto, a massa correspondente é: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − 58, 44 𝑔 0,025 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − 𝑚 𝑚 = 0,025 × 58,45 𝑚 = 1,46 𝑔 Gabarito: A 11. (UNICENTRO 2015/2) Leia o texto a seguir. Os cozinheiros raramente são homens de ciência e, por vezes, ela os apavora. Admitamos que nosso universo é composto de moléculas, elas mesmas constituídas de átomos. Sabemos também que os átomos são unidos por ligações químicas mais ou menos fortes segundo os tipos de átomos: entre átomos de uma mesma molécula, essas forças geralmente são fortes, entre duas moléculas vizinhas, são fracas. Frequentemente, quando esquentamos com moderação um corpo, só rompemos as forças que se exercem entre as moléculas vizinhas. Como, por exemplo, quando derretemos gelo ou evaporamos a água líquida, a energia fornecida é suficiente para vencer as forças de coesão entre as moléculas de água. Esse tipo de transformação é de natureza física. O que o cozinheiro não deve esquecer é que o excesso de aquecimento pode provocar reações químicas, isto é, dissociar moléculas, rearranjá-las, criar novas. Essas são as qualidades que buscamos na culinária, manifestações das propriedades químicas. (THIS, H. Um Cientista na Cozinha. São Paulo: Editora Ática, 2008. p.10.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre química, considere as afirmativas a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 49 I. Quando compostos aromáticos se formam na superfície de um assado, ou quando cogumelos escurecem após terem sido cortados, é resultado de uma reação química. II. Quando se dissolve um pouco de açúcar em água para se preparar um doce, é efetuada uma transformação física. III. O tipo de força que mantém as moléculas de água unidas denomina-se forças de Van de Waals. IV. O tipo de ligação que há entre os átomos de oxigênio e hidrogênio na molécula de água é a ligação de hidrogênio. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Comentários: I. Correta. Formação de novos compostos (aromáticos) e reações enzimáticas em congumelos (causa do escurecimento após um corte) são transformações químicas. II. Correta. As moléculas de glicose não são quebradas, apenas solvatadas, preservando sua estrutura química. III. Incorreta. As moléculas de água são ligadas por pontes de hidrogênio. IV. Incorreta. Os átomos de oxigênio e hidrogênio dentro da molécula de água são ligados por ligação covalente. Gabarito: A 12. (UNICENTRO 2010/1) Considere uma solução aquosa de NaCl 0,1 mol L-1 (solução A), uma solução aquosa de sacarose 0,2 mol L-1 (solução B) e as seguintes afirmações relativas as soluções A e B: I. Sob mesma pressão, as soluções A e B terão mesma temperatura de ebulição. II. Pelo fato da solução B ser mais concentrada que a solução A, a solução B possui maior quantidade de partículas de soluto do que a solução A. III. A pressão de 1 atm, as temperaturas de fusão das soluções A e B serão menores que 0 °C. IV. A pressão de 1 atm, as temperaturas de ebulição das soluções A e B serão menores que 100 °C. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 50 V. Sob mesma temperatura, a pressão de vapor na solução A é maior que da solução B. VI. Sob mesma temperatura, a pressão de vapor nas soluções A e B será menor que a pressão de vapor da água pura. a) Apenas I, III, VI estão corretas. b) Apenas I, III, IV, VI estão corretas. c) Apenas I, II, III, VI estão corretas. d) Apenas II, III, VI estão corretas. e) Apenas I, III, V, VI estão corretas. Comentários: I. Correta. 0,1 mol de NaCl libera 0,2 mol de íons em solução, de modo que gera o mesmo efeito nas propriedades coligativas que uma solução 0,2 M de sacarose. II. Incorreta. Pelo mesmo raciocínio no item anterior, as soluções possuem a mesma quantidade de matéria de soluto. III. Correta. Isto ocorre porque adição de soluto diminui a temperatura de congelamento do solvente (crioscopia). IV. Incorreta. Adição de soluto aumenta a temperatura de ebulição do solvente (ebulioscopia). V. Incorreta. Como dito no item I, as propriedades coligativas se comportam do mesmo modo para as duas soluções. VI. Correta. Este é o efeito da tonoscopia, que é o abaixamento da pressão máxima de vapor com a adição de soluto. Gabarito: A 13. (ENEM/2020/1ª Aplicação) As panelas de pressão reduzem o tempo de cozimento dos alimentos por elevar a temperatura de ebulição da água. Os usuários conhecedores do utensílio normalmente abaixam a intensidade do fogo em panelas de pressão após estas iniciarem a saída dos vapores. Ao abaixar o fogo, reduz-se a chama, pois assim evita-se o(a) a) aumento da pressão interna e os riscos de explosão. b) dilatação da panela e a desconexão com sua tampa. c) perda da qualidade nutritiva do alimento. d) deformação da borracha de vedação. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 51 e) consumo de gás desnecessário. Comentários: Uma vez que a temperatura de ebulição da água aumenta, permanecer com o fogo no máximo resulta em desperdício de gás. Os alimentos serão cozidos nessa temperatura, e um alto fluxo de calor na chama não muda nem agiliza esse processo. Gabarito: E 14. (ENEM/2019/2ª Aplicação) Em regiões desérticas, a obtenção de água potável não pode depender apenas da precipitação. Nesse sentido, portanto, sistemas para dessalinização da água do mar têm sido uma solução. Alguns desses sistemas consistem basicamente de duas câmaras (uma contendo água doce e outra contendo água salgada) separadas por uma membrana semipermeável. Aplicando-se pressão na câmara com água salgada, a água pura é forçada a passar através da membrana para a câmara contendo água doce. O processo descrito para a purificação da água é denominado a) filtração. b) adsorção. c) destilação. d) troca iônica. e) osmose reversa. Comentários: O processo descrito é a osmose reversa. Esse fenômeno ocorre porque a pressão mecânica aplicada no meio mais concentrado força a movimentação da água e, assim, é possível retirar a água do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. Gabarito: E 15. (ENEM/2018/2ª Aplicação) Bebidas podem ser refrigeradas de modo mais rápido utilizando-se caixas de isopor contendo gelo e um pouco de sal grosso comercial. Nesse processo ocorre o derretimento do gelo com consequente formação de líquido e resfriamento das bebidas. Uma interpretação equivocada, baseada no senso comum, relaciona esse efeito à grande capacidade do sal grosso de remover calor do gelo. Do ponto de vista científico, o resfriamento rápido ocorre em razão da ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 52 a) variação da solubilidade do sal. b) alteração da polaridade da água. c) elevação da densidade do líquido. d) modificação da viscosidade do líquido. e) diminuição da temperatura de fusão do líquido. Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. A dissolução dos sais é influenciada pela temperatura, porém, o resfriamento éinterpretado pela troca de calor entre os sistemas e não a diferença de solubilidade. b) Errado. A dissolução de um sal não altera a polaridade da água. Os átomos de oxigênio continuam mais eletronegativos que os hidrogênios. c) Errado. O resfriamento é explicado pela troca de calor e não pela alteração da relação massa/volume de um objeto. d) Errado. A viscosidade é alterada pela temperatura, porém, o resfriamento deve ser justificado pela alteração da temperatura do meio. e) Certo. A dissolução de um soluto não volátil diminui a temperatura de congelamento, portanto, ao colocar sal no gelo, a temperatura de congelamento do gelo ficará menor. O gelo atinge temperaturas menores e, assim, resfria-se mais os conteúdos inseridos dentro do isopor. Gabarito: E 16. (ENEM/2017/1ª Aplicação) Alguns tipos de dessalinizadores usam o processo de osmose reversa para obtenção de água potável a partir da água salgada. Nesse método, utiliza-se um recipiente contendo dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável: em um deles coloca-se água salgada e no outro recolhe-se a água potável. A aplicação de pressão mecânica no sistema faz a água fluir de um compartimento para o outro. O movimento das moléculas de água através da membrana é controlado pela pressão osmótica e pela pressão mecânica aplicada. Para que ocorra esse processo é necessário que as resultantes das pressões osmótica e mecânica apresentem a) mesmo sentido e mesma intensidade. b) sentidos opostos e mesma intensidade. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 53 c) sentidos opostos e maior intensidade da pressão osmótica. d) mesmo sentido e maior intensidade da pressão osmótica. e) sentidos opostos e maior intensidade da pressão mecânica. Comentários: Ao colocarmos a água potável e a água salgada separadas por uma membrana semipermeável, observa-se a movimentação da água da água potável para a água do mar. Isso ocorre porque o solvente migra do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Porém, no equipamento é colocado apenas água salgada de um lado e, posteriormente, retira-se de um outro lado a água potável. Para que isso ocorra é necessário empurrar a água da água salgada para o outro recipiente, ou seja, é necessário colocar uma pressão mecânica maior que a pressão de vapor. A pressão mecânica é a pressão responsável por empurrar a água para o meio menos concentrado. Gabarito: E 17. (ENEM/2017/1ª Aplicação) Uma das estratégias para conservação de alimentos é o salgamento, adição de cloreto de sódio (NaCl), historicamente utilizado por tropeiros, vaqueiros e sertanejos para conservar carnes de boi, porco e peixe. O que ocorre com as células presentes nos alimentos preservados com essa técnica? a) O sal adicionado diminui a concentração de solutos em seu interior. b) O sal adicionado desorganiza e destrói suas membranas plasmáticas. c) A adição de sal altera as propriedades de suas membranas plasmáticas. d) Os íons Na+ e Cl– provenientes da dissociação do sal entram livremente nelas. e) A grande concentração de sal no meio extracelular provoca a saída de água de dentro delas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 54 Comentários: Ao salgar o alimento, o meio extracelular torna-se hipertônico em relação ao interior das células que o compõem. Dessa forma, as células perdem água para o meio, por osmose. Gabarito: E 18. (ENEM/2017/1ª Aplicação) A escassez de água doce é um problema ambiental. A dessalinização da água do mar, feita por meio de destilação, é uma alternativa para minimizar esse problema. Considerando os componentes da mistura, o princípio desse método é a diferença entre a) suas velocidades de sedimentação. b) seus pontos de ebulição. c) seus pontos de fusão. d) suas solubilidades. e) suas densidades. Comentários: A destilação é um processo de separação de mistura aplicado para sistemas homogêneos que são formados por materiais de diferentes temperaturas de ebulição, por exemplo, água e sal, água etanol, etc. Julgando os itens, tem-se: a) Errado. As diferentes taxas de sedimentação separam materiais por diferença de densidade, por exemplo, a decantação. b) Certo. Diferença nos pontos de ebulição representa o critério necessário para separar materiais por destilação fracionada ou destilação simples. c) Errado. Diferença nos de fusão representa o critério necessário para separar materiais por fusão fracionada. d) Errado. Diferença nos de fusão representa o critério necessário para separar materiais por fusão fracionada suas solubilidades. e) Errado. Os métodos utilizados para materiais imiscíveis que apresentam densidades diferentes são: decantação, levigação e flotação. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 55 19. (ENEM/2017/2ª Aplicação) A horticultura tem sido recomendada para a agricultura familiar, porém as perdas são grandes devido à escassez de processos compatíveis para conservar frutas e hortaliças. O processo, denominado desidratação osmótica, tem se mostrado uma alternativa importante nesse sentido, pois origina produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante à matéria-prima. GOMES, A. T.; CEREDA, M. P.; VILPOUX, O. Desidratação osmótica: uma tecnologia de baixo custo para o desenvolvimento da agricultura familiar. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento Regional, n. 3, set.-dez. 2007 (adaptado). Esse processo para conservar os alimentos remove a água por a) aumento do ponto de ebulição do solvente. b) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável. c) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente. d) aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto. e) pressão gerada pela diferença de concentração entre o produto e a solução. Comentários: A desidratação osmótica deve ser entendida por perda de água por osmose. Lembre-se que a osmose ocorre quando existe passagem de água de um meio menos concentrado para um meio mais concentrado. Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Ocorre aumento da temperatura de ebulição da solução, porém, essa alternativa não justifica o porquê da eliminação de água dos materiais. b) Errado. Ocorre passagem de água através de uma membrana semipermeável. A membrana não permite a passagem do soluto. c) Errado. Se o material fosse formado de solutos voláteis, ocorreria evaporação de todo o material ou restaria apenas água no final do processo. d) Errado. A adição de um soluto não volátil, diminui a capacidade de vaporização da água, ou seja, a volatilidade do material diminui. e) Certo. A osmose (passagem da água do meio menos concentrado para o mais concentrado) ocorre devido à diferença das pressões parciais. Quanto menos concentrado, maior a pressão de vapor. A porção menos concentrada exerce maior pressão de vapor que o meio mais concentrado e, assim, a água é empurrada para a porção mais concentrada. Gabarito: E ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 56 20. (ENEM/2012/1ª Aplicação) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCl tem, como consequência, a a) adsorção de íons Na+ sobre a superfície da célula. b) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula. c) diminuição da concentração das soluções presentes na célula. d) transferência de íons Na+ da célula para a solução. e) transferência de moléculas de água do interior dacélula para a solução. Comentários: No enunciado foi dito que uma solução 0,15 mol/L de NaCl possui a mesma pressão osmótico das soluções presentes nas células humanas. Sendo a osmose um tipo de transporte passivo onde as moléculas de água passam através das membranas de forma espontânea. A imersão de uma célula humana em solução de 0,20 mol/l de NaCl ocorrera a transferência de moléculas da célula para a solução para que haja um equilíbrio químico em ambos os lados da membrana. Gabarito: E 21. (ENEM/2011/1ª Aplicação) A cal (óxido de cálcio, CaO), cuja suspensão em água é muito usada como uma tinta de baixo custo, dá uma tonalidade branca aos troncos de árvores. Essa é uma prática muito comum em praças públicas e locais privados, geralmente usada para combater a proliferação de parasitas. Essa aplicação, também chamada de caiação, gera um problema: elimina microrganismos benéficos para a árvore. Disponível em: http://super.abril.com.br. Acesso em: 1 abr. 2010 (adaptado). A destruição do microambiente, no tronco de árvores pintadas com cal, é devida ao processo de a) difusão, pois a cal se difunde nos corpos dos seres do microambiente e os intoxica. b) osmose, pois a cal retira água do microambiente, tornando-o inviável ao desenvolvimento de microrganismos. c) oxidação, pois a luz solar que incide sobre o tronco ativa fotoquimicamente a cal, que elimina os seres vivos do microambiente. d) aquecimento, pois a luz do Sol incide sobre o tronco e aquece a cal, que mata os seres vivos do microambiente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 57 e) vaporização, pois a cal facilita a volatilização da água para a atmosfera, eliminando os seres vivos do microambiente. Comentários: O CaO, faz com que o meio extracelular fique mais concentrado Ca2+. A alta concentração desse íon no meio extracelular cria um desequilíbrio entre o meio intracelular e o meio extracelular, levando a saída de água do meio menos concentrado de íons (dentro da célula) para o meio mais concentrado (fora da célula). Esse fenômeno é denominado osmose. Em virtude da saída de água, a célula pode morrer por estresse hídrico. Gabarito: B 22. (ENEM/2010/1ª Aplicação) Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100 ºC. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência: • Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa. • Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em seguida. • Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento do êmbolo. Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse deslocamento a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. b) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa. c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água. d) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de ebulição da água. e) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição. Comentários: Uma das consequências da equação de Clapeyron é que a razão 𝑃 = 𝑉 𝑇 é constante para um fluido constituído por certo número de partículas constante. Percebe-se que a temperatura de ebulição da água depende da pressão externa a que ela está sendo submetida, quanto maior for a pressão, maior será a temperatura de ebulição. Quando o garoto ergue o êmbolo, ele aumenta o volume de ar contido na seringa, diminuindo a pressão externa no fluido, diminuindo seu ponto de ebulição, voltando a ferver. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 58 Gabarito: D 23. (ENEM/1999) Em nosso planeta a quantidade de água está estimada em trilhões de toneladas. Desse total, calcula-se que cerca de 95% são de água salgada e dos 5% restantes, quase a metade está retida nos pólos e geleiras. O uso de água do mar para obtenção de água potável ainda não é realidade em larga escala. Isso porque, entre outras razões, a) o custo dos processos tecnológicos de dessalinização é muito alto. b) não se sabe como separar adequadamente os sais nela dissolvidos. c) comprometeria muito a vida aquática dos oceanos. d) a água do mar possui materiais irremovíveis. e) a água salgada do mar tem temperatura de ebulição alta. Comentários: Água potável pode ser obtida a partir da água do mar por processos como a destilação e a osmose reversa, porém o custo desses procedimentos tecnológicos de dessalinização é muito alto. Gabarito: A 24. (ENEM/1999) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo. 61036,1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 59 A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve a) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa. b) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local. c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela. d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula. e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns. Comentários: A pressão interna na panela de pressão é maior, e assim o ponto de ebulição também é maior, numa mesma temperatura faz com que a água demore mais para evaporar isso faz com que os alimentos cozinhem mais rápido. A pressão interna do recipiente após a fervura é mais elevada do que antes de ferver. Dessa forma, sabendo que o aumento de pressão está diretamente ligado com o aumento da temperatura do sistema, esse acréscimo será compensado quando minimizamos a fonte de calor, e, assim ocorre que a temperatura se manterá constante no sistema. Gabarito: B 25. (UNESP SP/2021/Conh. Gerais) Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 60 (www.researchgate.net. Adaptado.) Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em congelar toda a água neles presente e fazê-la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água: a) temperatura superior a 374 ºC e pressão superior a 22 100 kPa. b) temperatura igual a 300 ºC e pressão superior a 0,61 kPa. c) temperatura inferior a 0,0025 ºC e pressão superior a 101,3 kPa. d) temperatura igual a 0,01 ºC e pressão igual a 0,61 kPa. e) temperatura inferior a 0,0025 ºC e pressão inferior a 0,61 kPa. Comentários: Para que ocorra a passagem direta da água do estado sólido para o estado gasoso (região verde escura do gráfico para a região branca), isto é, processo de sublimação, a pressãoe a temperatura devem ser inferiores a do ponto triplo da água, isto é a pressão inferior 0,61 kPa e a temperatura inferior a 0,01°C. Gabarito: E 26. (UNESP SP/2018/Conh. Gerais) A concentração de cloreto de sódio no soro fisiológico é 0,15 mol/L. Esse soro apresenta a mesma pressão osmótica que uma solução aquosa 0,15 mol/L de a) sacarose, C12H22O11 b) sulfato de sódio, Na2SO4 c) sulfato de alumínio, Al2(SO4)3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 61 d) glicose, C6H12O6 e) cloreto de potássio, KCl Comentários Dois fatores influenciam a pressão osmótica de uma solução: a sua própria concentração molar e o fator de van’t Hoff do soluto presente na solução, que nada mais é que o número de partículas dissociadas, ionizadas ou dissolvidas na solução. O cloreto de sódio (NaCl) sofre dissociação iônica em solução aquosa liberando duas partículas: 𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑠) → 𝑁𝑎+(𝑎𝑞) + 𝐶𝑙−(𝑎𝑞) 𝑖 = 2 Como o cloreto de sódio é um composto iônico que tem grau de dissociação igual a 100%, o seu fator de van’t Hoff é igual ao número de partículas liberadas na sua dissociação. Agora, devemos encontrar outro composto iônico que tenha o mesmo fator de van’t Hoff do cloreto de sódio. 𝑁𝑎2𝑆𝑂4(𝑎𝑞) → 2 𝑁𝑎 +(𝑎𝑞) + 𝑆𝑂4 2−(𝑎𝑞) 𝑖 = 3 𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3(𝑎𝑞) → 2 𝐴𝑙 3+(𝑎𝑞) + 3 𝑆𝑂4 2−(𝑎𝑞) 𝑖 = 5 𝐾𝐶𝑙(𝑎𝑞) → 𝐾+(𝑎𝑞) + 𝐶𝑙−(𝑎𝑞) 𝑖 = 2 Portanto, a solução de cloreto de sódio tem a mesma concentração e o mesmo fator de van’t Hoff da solução de cloreto de potássio. Portanto, as duas apresentarão a mesma pressão osmótica. Além disso, é importante destacar que a sacarose e a glicose são compostos moleculares, portanto, não se dissociam. Logo, possuem fator de van’t Hoff igual a 1. Gabarito: E 27. (UNESP SP/2014/Conh. Gerais) Entre 6 e 23 de fevereiro aconteceram os Jogos Olímpicos de Inverno de 2014. Dentre as diversas modalidades esportivas, o curling é um jogo disputado entre duas equipes sobre uma pista de gelo, seu objetivo consiste em fazer com que uma pedra de granito em forma de disco fique o mais próximo de um alvo circular. Vassouras são utilizadas pelas equipes para varrer a superfície do gelo na frente da pedra, de modo a influenciar tanto sua direção como sua velocidade. A intensidade da fricção e a pressão aplicada pelos atletas durante o processo de varredura podem fazer com que a velocidade da pedra mude em até 20% devido à formação de uma película de água líquida entre a pedra e a pista. O gráfico apresenta o diagrama de fases da água. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 62 (Tito Miragaia Peruzzo e Eduardo Leite do Canto. Química na abordagem do cotidiano, 2006. Adaptado.) Com base nas informações constantes no texto e no gráfico, a seta que representa corretamente a transformação promovida pela varredura é a de número a) 3. b) 2. c) 4. d) 1. e) 5. Comentários: A varredura influencia na quantidade de água líquida formada entre a pista e a pedra. A transformação da fase sólida da água para a líquida é chamada de fusão. No diagrama de fases, a passagem da fase sólida para a fase líquido é identificada pela seta número 1. Gabarito: D 28. (UNESP SP/2013/Conh. Gerais) Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da infância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem voláteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 63 (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de 2011. Adaptado.) À temperatura e pressão ambientes, os constituintes químicos das notas de saída a) são líquidos oleosos que aderem à pele por meio de ligações de hidrogênio. b) evaporam mais rapidamente que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. c) apresentam densidade mais elevada que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. d) são gases cujas moléculas possuem elevada polaridade. e) são pouco solúveis no ar atmosférico. Comentários: As notas de saída correspondem aos materiais mais voláteis, ou seja, aqueles que apresentam menor interação entre suas partículas e menor temperatura de ebulição. Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Os óleos são materiais de natureza apolar e, por isso, não realizam ligações de hidrogênio. A interação intermolecular preponderante dos óleos é a interação do tipo dipolo induzido- dipolo induzido ou forças de London. b) Certo. Por serem mais voláteis, as notas de saída evaporam mais facilmente que as notas de coração e de fundo. Quanto maior a volatilidade de um material, maior a facilidade de se tornar vapor. c) Errado. Quanto menor a densidade, maior a volatilidade. O aumento da massa molecular e o aumento da interação intermolecular favorece a interação entre as partículas e, assim, confere características mais fixas (menos voláteis). d) Errado. Quanto maior a polaridade, maior a interação entre as partículas e, consequentemente, menor a volatilidade. Portanto, os compostos mais voláteis apresentam baixa polaridade e pequena massa molar. e) Errado. Quanto maior o caráter volátil, maior a facilidade de imersão no estado gasoso. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 64 29. (UNESP SP/2009/Conh. Gerais) O abaixamento relativo da pressão de vapor de um solvente, resultante da adição de um soluto não volátil, depende do número de partículas dissolvidas na solução resultante. Em quatro recipientes, denominados A, B, C e D, foram preparadas, respectivamente, soluções de glicose, sacarose, ureia e cloreto de sódio, de forma que seus volumes finais fossem idênticos, apresentando composições conforme especificado na tabela: Com base nas informações fornecidas, é correto afirmar que a) todas as soluções apresentam a mesma pressão de vapor. b) a solução de sacarose é a que apresenta a menor pressão de vapor. c) a solução de cloreto de sódio é a que apresenta a menor pressão de vapor. d) a solução de glicose é a que apresenta a menor pressão de vapor. e) as pressões de vapor das soluções variam na seguinte ordem: ureia = cloreto de sódio > glicose. Comentários A dissolução de um soluto não volátil em água provoca a diminuição da pressão de vapor do solvente. O abaixamento relativo de pressão de vapor é expresso pela Lei de Raoult e aumenta com o número de mols do soluto dissolvidos (n1). Δ𝑃 𝑃0 = 𝑥1 = 𝑛1 𝑛1 + 𝑛2 Além disso, é importante destacar que alguns solutos sofrem dissociação iônica ou ionização. Dentre as substâncias apresentadas, somente a substância D (NaCl) sofre esse processo, representado pela seguinte equação. 𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑠) → 𝑁𝑎+(𝑎𝑞) + 𝐶𝑙−(𝑎𝑞) Portanto, cada mol de NaCl provoca a dissolução de 2 mols de íons. Prestando atenção a esse ponto, vamos calcular o número de mols efetivamente dissolvidos na solução. 𝑛𝐴 = 𝑚𝐴 𝑀𝐴 = 18,02 180,2 = 0,1 𝑚𝑜𝑙 5,8458,4NaClD 6,0160,1)CO(NHC 34,23342,3OHCB 18,02180,2OHCA (g) dissolvida Massa (g/mol) molar Massa SubstânciaRecipiente 22 112212 6126 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 65 𝑛𝐵 = 𝑚𝐵 𝑚𝐵 = 34,23 342,3 = 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑛𝐶 = 𝑚𝐶 𝑀𝐶 = 6,01 60,1 = 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑛𝐷 = 2 ⋅ 𝑚𝐷 𝑀𝐷 = 2 ⋅ 5,84 58,4 = 2 ⋅0,1 = 0,2 𝑚𝑜𝑙 Dessa forma, a solução de cloreto de sódio apresenta o maior abaixamento da pressão de vapor. Logo, essa solução apresenta a menor pressão de vapor. Todas as demais soluções apresentam a mesma pressão de vapor. Gabarito: C 30. (UNESP SP/2009/Conh. Gerais) O dióxido de carbono tem diversas e importantes aplicações. No estado gasoso, é utilizado no combate a incêndios, em especial quando envolvem materiais elétricos; no estado sólido, o denominado gelo seco é utilizado na refrigeração de produtos perecíveis, entre outras aplicações. A figura apresenta um esboço do diagrama de fases para o CO2. Com base nas informações fornecidas pelo diagrama de fases para o CO2, é correto afirmar que a) o CO2 estará no estado líquido para qualquer valor de temperatura, quando sob pressão igual a 67 atm. b) o CO2 pode passar diretamente do estado sólido para o gasoso, quando a pressão for menor que 5,1 atm. c) haverá equilíbrio entre os estados líquido e gasoso para qualquer valor de pressão, quando sob temperatura igual a 25 ºC. d) as curvas representam as condições de temperatura e pressão em que existe uma única fase do CO2. e) há mais de um conjunto de condições de pressão e temperatura em que coexistem as três fases em equilíbrio. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 66 Comentários Questão bem interessante. Foi fornecido o diagrama de fases do dióxido de carbono (CO2). a) Quando a pressão for igual a 67 atm, o CO2 se encontrará no estado sólido a temperaturas de cerca de –60 °C e no estado gasoso a temperaturas superiores a 25 °C. Esses pontos são mostrado na ilustração a seguir. b) A sublimação acontece a pressões inferiores à pressão do ponto triplo. Um exemplo de sublimação é mostrado a seguir. Afirmação correta. c) O equilíbrio entre os estados líquido e gasoso acontece na curva de ebulição. Na temperatura igual a 25 °C, a pressão correspondente é a de 67 atm. Abaixo dessa temperatura, o CO2 se encontra no estado gasoso. Acima dessa temperatura, o CO2 se encontra no estado líquido. Afirmação incorreta. d) Na realidade, as curvas representam justamente as regiões do diagrama em que há equilíbrio entre duas fases distintas do CO2. Afirmação incorreta. e) O equilíbrio entre as três fases acontece existe somente no ponto triplo. Afirmação incorreta. Gabarito: B ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 67 31. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) No ciclo da água, mudanças de estado físico são bastante comuns. No diagrama de fases, os pontos A, B e C representam os possíveis estados físicos em que se pode encontrar água em todo o planeta. Neste diagrama, X, Y e Z representam possíveis processos de mudança de estado físico da água, em ambiente natural ou em experimento controlado. As figuras 1, 2 e 3 são representações que podem ser associadas aos pontos A, B e C. Tomando por base os pontos A, B e C, os processos X, Y e Z e as figuras 1, 2 e 3, pode-se afirmar que a) Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 3 corresponde ao ponto A. b) X representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 3 corresponde ao ponto A. c) Y representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto C. d) X representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto B. e) Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 1 corresponde ao ponto B. Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Certo. Os pontos A e C apresentam pressão e temperatura diferentes entre si. A figura 3 representa o estado sólido devido à organização hexagonal das moléculas de água. b) Errado. X representa mudança de pressão. A figura 3 representa o estado sólido. c) Errado. Y representa apenas mudança de temperatura, e a figura 2 corresponde ao ponto B (estado líquido). d) Errado. X representa apenas mudança de pressão, e a figura 2 corresponde ao ponto B. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 68 e) Errado. Z representa mudança de pressão e temperatura, e a figura 1 corresponde ao ponto C. Gabarito: A 32. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) Estudos comprovam que o Mar Morto vem perdendo água há milhares de anos e que esse processo pode ser acelerado com o aquecimento global, podendo, inclusive, secar em algumas décadas. Com relação a esse processo de perda de água, foram feitas as seguintes afirmações: I. a concentração de NaCl irá diminuir na mesma proporção da perda de água; II. a condutividade da água aumentará gradativamente ao longo do processo; III. a densidade da água, que hoje é bastante alta, irá diminuir com o tempo; IV. o ponto de ebulição da água irá aumentar gradativamente. Está correto o contido apenas em a) I. b) III. c) I e III. d) II e III. e) II e IV. Comentários: Julgando os itens, tem-se: I. Errado. Ao evaporar o solvente, a concentração do soluto aumentará. II. Certo. Quanto maior a concentração dos íons em solução, maior a capacidade de conduzir corrente elétrica. III. Errado. Ao evaporar o solvente, a proporção de massa por volume aumentará e, por entanto, maior será a densidade. IV. Certo. Quanto maior a concentração da solução, maior o efeito ebulioscópico, ou seja, maior a temperatura de ebulição da solução. Gabarito: E 33. (UNESP SP/2006/Conh. Gerais) As moléculas de cis-dibromoeteno (I) e trans-dibromoeteno (II) têm a mesma massa molar e o mesmo número de elétrons, diferindo apenas no arranjo de seus átomos: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 69 À temperatura ambiente, é correto afirmar que a) os dois líquidos possuem a mesma pressão de vapor. b) cis-dibromoeteno apresenta maior pressão de vapor. c) as interações intermoleculares são mais fortes em (II). d) trans-dibromoeteno é mais volátil. e) as duas moléculas são polares. Comentários: O cis-dibromoeteno apresenta maior polaridade que o trans, porque o arranjo dos átomos de bromo garante uma estrutura com maior polaridade vetorial. ↑ polaridade : ↑ interação intermolecular : ↓ volatilidade : ↑ Tebulição : ↓ Pressão de vapor Gabarito: D 34. (UNESP SP/2006/Conh. Gerais) A crioscopia é uma técnica utilizada para determinar a massa molar de um soluto através da diminuição da temperatura de solidificação de um líquido, provocada pela adição de um soluto não volátil. Por exemplo, a temperatura de solidificação da água pura é 0ºC (pressão de 1 atm), mas ao se resfriar uma solução aquosa 10% de cloreto de sódio, a solidificação ocorrerá a −2ºC. A adição de soluto não volátil a um líquido provoca a) nenhuma alteração na pressão de vapor desse líquido. b) o aumento da pressão de vapor desse líquido. c) o aumento da temperatura de solidificação desse líquido. C C BrH BrH (I) C C BrH HBr (II) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 70 d) a diminuição da temperatura de ebulição desse líquido. e) a diminuição da pressão de vapor desse líquido. Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. A adição de um soluto não volátil, aumenta a interação de coesão das partículas e, assim, diminui a pressão de vapor da solução. b) Errado. A dissolução de um soluto não volátil, diminui a pressão de vapor da solução. c) Errado. A dissolução de um soluto não volátil, diminui a temperatura de congelamento. d) Errado. A dissolução de um soluto não volátil, aumenta a temperatura de ebulição. e) Certo. A dissolução de um soluto não volátil, diminui a pressão de vapor da solução. Gabarito: E 35. (UNICAMP SP/2021) Em 2020, o Brasil foi impactado com a notícia de que muitas pessoas haviam se contaminado ao ingerir cerveja.Como se apurou mais tarde, a bebida havia sido contaminada por dietilenoglicol. O fabricante argumentou que havia comprado monoetilenoglicol, e que o dietilenoglicol chegou ao produto por contaminação ou por engano. A respeito desse episódio, pode-se afirmar que, se o dietilenoglicol, que estava dissolvido em água, fosse utilizado no sistema de a) resfriamento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por etanol, mas não por sal de cozinha. b) aquecimento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por etanol. c) resfriamento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por sal de cozinha. d) aquecimento na linha de produção de cerveja, esse material poderia ser substituído por etanol, mas não por sal de cozinha. Comentários: O dietilenoglicol é um éter obtido pela desidratação intermolecular de duas moléculas de monoetilenoglicol. OH OH O OH OH monoetilenoglicol dietilenoglicol ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 71 O dietilenoglicol é um soluto não volátil, portanto, ele abaixa a temperatura de congelamento e aumenta a temperatura de ebulição da água. Então, ele poderia ser substituído por sal cozinha, que é também um soluto não volátil e exerce os mesmos efeitos coligativos, mas não poderia ser substituído por etanol, que é um soluto volátil. Com isso, vejamos as alternativas. a) Se fosse utilizado no resfriamento, o dietilenoglicol poderia ser substituído por sal de cozinha, mas não por etanol. Afirmação errada. b) Mais uma vez, ele não poderia ser substituído por etanol. Afirmação errada. c) De fato, durante o resfriamento da água, tanto o dietilenoglicol como o sal de cozinha exercem o efeito de abaixar a temperatura de congelamento. Ambos são anticongelantes. Afirmação correta. d) Está invertido. O dietilenoglicol poderia ser substituído por sal de cozinha, mas não por etanol. Afirmação errada. Gabarito: C 36. (UNICAMP SP/2020) O “Ebulidor de Franklin” é um brinquedo constituído de dois bulbos de vidro conectados por um tubo espiralado, preenchido com líquido colorido. Seu uso consiste em encostar a mão na base do bulbo inferior, fazendo com que o líquido seja aquecido e ascenda para o bulbo superior. Popularmente, a libido de uma pessoa é avaliada com base na quantidade de líquido que ascende. O sucesso de venda, obviamente, é maior quanto mais positivamente o brinquedo indicar uma “alta libido”. Abaixo apresenta- se um gráfico da pressão de vapor em função da temperatura para dois líquidos, A e B, que poderiam ser utilizados para preencher o “Ebulidor de Franklin”. Considerando essas informações, é correto afirmar que a pressão no interior do brinquedo a) não se altera durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido A teria mais sucesso de vendas. b) aumenta durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido A teria mais sucesso de vendas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 72 c) não se altera durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido B teria mais sucesso de vendas. d) aumenta durante o seu uso, e o ebulidor com o líquido B teria mais sucesso de vendas. Comentários: Quanto maior a temperatura, maior a pressão de vapor de um líquido. Observa-se que entre os líquidos A e B, o líquido A é mais volátil, ou seja, apresenta maior pressão de vapor que o líquido B, para quaisquer valores de temperatura. Quando um indivíduo segura o aparelho, a pressão dentro do recipiente aumenta, porque quanto maior a temperatura, a volume constante, maior a pressão de um gás. Quanto maior a facilidade de vaporização ou quanto maior a pressão de vapor mais facilmente a observação do fenômeno do brinquedo. Gabarito: B 37. (UNICAMP SP/2020) “O sal faz a água ferver mais rápido?” Essa é uma pergunta frequente na internet, mas não tente responder com os argumentos lá apresentados. Seria muito difícil responder à pergunta tal como está formulada, pois isso exigiria o conhecimento de vários parâmetros termodinâmicos e cinéticos no aquecimento desses líquidos. Do ponto de vista termodinâmico, entre tais parâmetros, caberia analisar os valores de calor específico e de temperatura de ebulição da solução em comparação com a água pura. Considerando massas iguais (água pura e solução), se apenas esses parâmetros fossem levados em consideração, a solução ferveria mais rapidamente se o seu calor específico fosse a) menor que o da água pura, observando-se ainda que a temperatura de ebulição da solução é menor. b) maior que o da água pura, observando-se ainda que a temperatura de ebulição da solução é menor. c) menor que o da água pura, observando-se, no entanto, que a temperatura de ebulição da solução é maior. d) maior que o da água pura, observando-se, no entanto, que a temperatura de ebulição da solução é maior. Comentários: Quando o sal é dissolvido na água, isso faz com que a temperatura de ebulição da solução seja maior quando a comparamos com a água pura em um ambiente com pressão constante. Para compreendermos melhor o restante da questão, podemos usar a equação fundamental da calorimetria: 𝑄 = 𝑚 . 𝑐 . 𝛥 Isolando o calor específico dessa relação, temos: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 73 Agora, podemos substituir o calor pela relação entre potência e tempo para termos: Considerando que a fonte de calor possua uma potência constante e que a massa das amostras também seja a constante, podemos concluir que, em função de um tempo menor para o aquecimento, juntamente a uma variação maior de temperatura por conta do sal, o calor específico da solução salina é menor que o da água pura. Gabarito: C 38. (UNICAMP SP/2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. Comentários: O etilenoglicol é um soluto não volátil que quando dissolvido em água diminui a temperatura de congelamento, aumenta a temperatura de ebulição e diminui a pressão de vapor. Gabarito: B 39. (UFPR/2016) Adicionar sal de cozinha ao gelo é uma prática comum quando se quer “gelar” bebidas dentro da geleira. A adição do sal faz com que a temperatura de fusão se torne inferior à da água pura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 74 (Dados: Kf = 1,86 ºC.kg.mol–1; M(g.mol–1): Cl = 35,5; Na = 23) A diferença na temperatura de fusão (em ºC) na mistura obtida ao se dissolver 200 g de sal de cozinha em 1 kg de água, em relação à água pura, é de: a) 0,23. b) 4,2. c) 6,3. d) 9,7. e) 13. Comentários Essa é uma questão sobre propriedades coligativas, em que ocorre o efeito da crioscopia (variação no ponto de fusão) da solução em função da adição de um soluto não volátil. Para efeitos crioscópicos, usamos a seguinte expressão das propriedades coligativas: Δ𝑇 = 𝐾𝑓 ⋅ 𝑊 ⋅ 𝑖 Em que Kf é a constante crioscópica,W é a molalidade e i é o fator de Van’t Hoff. O sal de cozinha adicionado à água é formado por NaCl, de modo que a dissolução de um mol de sal libera na solução 2 mols de íons: 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑙− Portanto, o fator de Van’t Hoff para essa solução é dado por: 𝑖 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 í𝑜𝑛𝑠 𝑒𝑚 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜 = 2 Vamos calcular a quantidade em mols de sal utilizada para preparar a solução. Sendo a massa molar do NaCl dada por 𝑀𝑁𝑎𝐶𝑙 = 23 + 35,5 = 58,5 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1, temos: 𝑛𝑠𝑎𝑙 = 200 58,5 𝑚𝑜𝑙 Portanto, a quantidade em mols de sal em solução é dada por: 𝑛𝑠𝑎𝑙 = 200 58,5 E, assim, a molalidade da solução de NaCl é dada por: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 75 𝑊 = 𝑛𝑠𝑎𝑙 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 = 200 58,5 𝑚𝑜𝑙. 𝑘𝑔−1 Utilizando então a expressão inicial, temos: Δ𝑇 = 1,86 ⋅ 200 58,5 ⋅ 2 = 12,72 Portanto, a variação da temperatura de fusão da solução em função do acréscimo de soluto é aproximadamente igual a 13. Gabarito: E 40. (UFPR/2013) Em festas e churrascos em família, é costume usar geleiras de isopor para resfriar bebidas enlatadas ou engarrafadas. Para gelar eficientemente, muitas pessoas costumam adicionar sal e/ou álcool à mistura gelo/água. A melhor eficiência mencionada se deve ao fato de que a presença de sal ou álcool: a) aumenta a taxa de transferência de calor. b) abaixa a temperatura do gelo. c) aumenta a temperatura de ebulição. d) abaixa a temperatura de fusão. e) abaixa a dissipação de calor para o exterior. Comentários: Ao abaixamento da temperatura de congelação de um líquido, provocado pela dissolução de outra substância que chamamos de Crioscopia. Quando se coloca sal ou álcool em gelo formado por água pura diminui-se o ponto de fusão, logo, ela se funde. O processo de derretimento do gelo é endotérmico, ou seja, absorve calor do meio para poder ocorrer. Uma vez que o gelo é derretido pela adição do sal e álcool, este processo rouba calor do meio externo, fazendo com que a temperatura do recipiente diminua abaixo de zero. A presença do soluto faz a temperatura de início de congelamento da solução ser menor que a do solvente puro. Gabarito: D 41. (UERJ/2015/1ªFase) A salinidade da água é um fator fundamental para a sobrevivência dos peixes. A maioria deles vive em condições restritas de salinidade, embora existam espécies como o salmão, que consegue viver em ambientes que vão da água doce à água do mar. Há peixes que sobrevivem em concentrações salinas adversas, desde que estas não se afastem muito das originais. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 76 Considere um rio que tenha passado por um processo de salinização. Observe na tabela suas faixas de concentração de cloreto de sódio. *isotônica à água do mar Considere um peixe em estresse osmótico que consegue sobreviver eliminando mais urina e reabsorvendo mais sais do que em seu habitat original. Esse peixe é encontrado no trecho do rio identificado pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z Comentários: O objetivo da questão é discriminar o ambiente com determinada concentração osmótica, com base nos processos envolvidos na osmorregulação de animais aquáticos. A maior parte dos peixes tolera alguma variação salina. O peixe em análise se encontra em estresse osmótico, mas em condições que não se afastam muito daquelas encontradas em seu habitat original. Duas hipóteses seriam então inicialmente possíveis: 1ª) um peixe marinho entrou no rio e afastou-se um pouco das concentrações isotônicas da água do mar; 2ª) um peixe de água doce passou a viver em um trecho rio abaixo, com concentrações salinas um pouco mais elevadas. Como, nesse novo ambiente, o peixe sobrevive eliminando mais urina e reabsorvendo mais sais do que em seu habitat original, confirma-se a primeira hipótese, pois um peixe marinho em um meio hipotônico passa a ter de lidar com a entrada de água em seu corpo. Para contrabalançar esse efeito, esses animais eliminam esse excesso de líquido pela urina. Nesse processo, porém, perdem muitos sais, que precisam reabsorver para a manutenção do seu funcionamento normal. Gabarito: C 42. (UFU MG/2017/1ªFase) *0,6Z 0,5 - 0,4Y 0,2 - 0,1X 0,01 W 1)(mol.L NaCl de ãoConcentraç rio do Trecho - ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 77 CARVALHO, P. M.; Montenegro, F. M. Experiências adquiridas na implementação da primeira instalação de osmose reversa acionada por painéis fotovoltaicos do Brasil. An. 3. Enc. Energ. Meio Rural, 2003. O processo de obtenção de água potável contida em um poço de água salobra é descrito na figura. Pela análise dessa figura, é possível concluir que o processo de a) dessalinização da água ocorre pela passagem da mistura na bomba DC, que retira por osmose reversa a água pura da mistura, fazendo com que a água seja depositada no tanque apropriado. b) obtenção de água pura ocorre pela passagem da mistura ao sensor de vazão, que promove uma destilação simples seguida de uma osmose reversa que promoverá o deságue da água no tanque de água potável. c) purificação da água ocorre quando ela é submetida ao módulo de osmose, que promoverá passagem espontânea da água da mistura para o recipiente de água potável. d) potabilização da água ocorre no módulo de osmose reversa que, por pressão controlada, faz com que a água da mistura passe por uma membrana semipermeável e seja depositada no tanque de água potável. Comentários: Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. Segundo a figura, o processo de dessalinização ocorre no módulo de osmose reversa, o motor na bomba DC serve para empurrar a água até o módulo. b) Errada. A osmose reversa acontece no módulo, o sensor de vazão saída serve para controlar a quantidade de água potável resultante por unidade de tempo. c) Errada. A purificação da água, nesse sistema, é resultado de uma osmose reversa, em que há uma pressão no lado de maior concentração a fim de vencer o fluxo espontâneo da osmose. d) Certa. A potabilização da água ocorre no módulo de osmose reversa, em que se controla a pressão fazendo com que a água passe por um fluxo não espontâneo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 78 Sendo assim, a água sai do meio mais concentrado (água do mar) para o tanque de água potável através de uma membrana semipermeável. Gabarito: D 43. (UFU MG/2014/1ªFase) No passado se fazia sorvete, colocando o recipiente com seu preparado líquido em outro recipiente contendo a mistura de gelo com sal. Essa técnica permitia que o sorvete se formasse, pois a) a mistura de gelo com sal chega a temperaturas menores que 0oC, resfriando o líquido do sorvete até congelá-lo. b) o gelo tem sua temperatura de congelamento aumentada pela presença do sal, resfriando o líquido do sorvete para congelá-lo. c) a temperatura de congelamento do gelo, pelo efeito crioscópico, é alterada, independentemente da quantidade de sal. d) o sal diminui a temperatura de fusão do gelo, sem, contudo, alterar seu estado físico, fazendo com que o sorvete se forme. Comentários: A dissolução de um soluto em água, diminui a temperatura de congelamento da solução. Ao misturar a água e o sal, é possível formar um sistema com temperatura inferior a 0 °C, favorecendo a formação do sorvete. Quanto maior a quantidade de sal dissolvida, menor a temperatura de congelamento. Gabarito: A 44. (UFU MG/2014/1ªFase) A análise do diagrama de fases do dióxido de carbono (CO2) mostra que ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS79 a) acima da temperatura de – 56,6 ºC, o CO2 será encontrado apenas no estado gasoso, independentemente da pressão. b) na pressão de 1 atm, a temperatura de fusão do CO2 é de – 78 ºC. c) na pressão de 5 atm, independentemente da temperatura, coexistem os três estados físicos do CO2. d) na pressão de 1 atm, o CO2 pode ser encontrado nos estados sólido e gasoso, dependendo da temperatura. Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Acima da temperatura de – 56,6 °C, o CO2 pode ser encontrado nos três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. b) Errado. Na pressão de 1 atm, inexiste o estado líquido do CO2, logo, não apresenta fusão a pressão de 1 atm. A transição correspondente a 1 atm e -78 °C é a sublimação. c) Errado. Na pressão de 5 atm, coexistem os três estados, somente, se a temperatura for igual a -56,6 °C. d) Certo. Na pressão de 1 atm, o diagrama de estado do CO2, somente, apresenta os estados sólido e gasoso. Gabarito: D 45. (UFU MG/2013/1ªFase) Os habitantes das regiões áridas percebem que os lagos de água salgada têm menor tendência para secar que os lagos de água doce. Esse fato deve-se à a) menor dissolução de gases atmosféricos nos lagos de água salgada, devido à elevada concentração salina que acentua o efeito tonoscópico. b) alta evaporação da água dos lagos salgados, em função do efeito ebulioscópico causado pelos sais dissolvidos. c) maior concentração de solutos eletrólitos não voláteis dissolvidos nos lagos de água salgada, acentuando o efeito tonoscópico. d) elevada presença de não eletrólitos dissolvidos na água salgada, produzindo menor efeito tonoscópico. Comentários: Julgando os itens, tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 80 a) Errado. O efeito tonoscópico, que é o abaixamento da pressão de vapor, é provocado pela dissolução de substâncias não voláteis. Os gases não se adequam a essa classificação. b) Errado. Os lagos salgados apresentam maior quantidade de sais dissolvidos, portanto, maior a interação das moléculas de água com os sais. Assim, a evaporação ocorre em maior taxa nos lagos menos salgados. c) Certo. O efeito tonoscópico é provocado quando, ao dissolver uma substância não volátil, uma solução apresenta abaixamento da pressão de vapor. Quanto maior a quantidade de partículas dissolvidas, maior a interação com as moléculas de água e, assim, maior a dificuldade de formar vapor (evaporação). Os lagos mais salgados apresentam menor pressão de vapor, ou seja, maior o efeito tonoscópico. d) Errado. O aumento da presença de não eletrólitos dissolvidos na água salgada, aumenta o efeito tonoscópico. Gabarito: C 46. (UFU MG/2011/1ªFase) O estudo das propriedades coligativas das soluções permite-nos prever as alterações nas propriedades de seu solvente. A respeito das propriedades coligativas, assinale a alternativa correta. a) Se for colocada água com glutamato de monossódio dissolvido para congelar em uma geladeira, a temperatura de fusão da água na solução permanecerá a mesma que a da água pura. b) As propriedades coligativas independem do número de partículas do soluto na solução, da natureza das partículas e de sua volatilidade. c) Se forem preparadas duas soluções aquosas de mesma concentração, uma de glutamato de monossódio e outra de açúcar, a temperatura de ebulição da água na solução será maior que a da água na solução de açúcar. d) Em uma panela tampada, a pressão de vapor da solução aquosa de glutamato de monossódio é maior do que a pressão de vapor da água pura porque a presença do sal facilita a evaporação do solvente. Comentários: Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. A adição de um soluto não-volátil à água diminui a temperatura de congelamento, que é o caso da adição de glutamato de monossódio na água. b) Errada. As propriedades coligativas dependem da quantidade de partículas do soluto que foram ionizadas, já designa o valor do fato de Van’t Hoff. Além disso, a volatilidade é importante, uma vez que a adição do soluto não-volátil altera as propriedades coligativas do líquido. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 81 c) Certa. O glutamato de monossódio é iônico, ou seja, aumenta a quantidade de partículas dissolvidas em solução mais do que o açúcar, que é um composto molecular. Sendo assim, a temperatura de ebulição da solução de água com glutamato fica mais aumentada do que a solução água com açúcar. d) Errada. A presença do sal dificulta a evaporação do solvente. Sendo assim, a pressão de vapor (tendência a evaporar) da solução com sal é menor do que a da água pura. Gabarito: C 47. (UFGD MS/2014) Observe o diagrama de fases simplificado da água e assinale a alternativa que contem a afirmativa correta. a) A fase de vapor jamais estará em equilíbrio com a fase sólida b) A água não sofre o fenômeno de sublimação. c) O ponto triplo da água é o ponto em que coexistem em equilíbrio o líquido, o sólido e o vapor. d) A 0,01 °C e 1 atm somente a fase de vapor é estável. e) A 100 °C e 1 atm somente a fase sólida é estável Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Coexiste vapor e sólido em qualquer ponto da curva que as fases sólida e líquida sejam vizinhas. b) Errado. A sublimação da água acontece em qualquer ponto da curva que as fases sólida e líquida sejam vizinhas. c) Certo. No ponto triplo, as fases sólida, líquida e gasosa coexistem em equilíbrio dinâmico. d) Errado. A 0,01 °C e 1 atm coexistem as fases sólida, líquida e gasosa. e) Errado. A 100 °C e 1 atm coexistem as fases sólida, líquida e gasosa. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 82 Gabarito: C 48. (UFSCAR SP/2013) Examine o diagrama de fases da água. (www.brasilescola.com. Adaptado.) Considere os fenômenos descritos nos itens I e II: I. Na panela de pressão, os alimentos são cozidos mais rapidamente porque a ebulição da água ocorre a uma temperatura mais elevada. II. A liofilização é um processo de desidratação usado para preservação de alimentos perecíveis, em que a água é retirada dos alimentos congelados por sublimação. Na figura, as curvas que representam o equilíbrio entre os estados físicos da água descritos nos itens I e II são, respectivamente, a) 1 e 2. b) 2 e 1. c) 1 e 3. d) 2 e 3. e) 3 e 2. Comentários: Identificando as transformações descritos nos itens I e II: I. O aumento da pressão, eleva a temperatura de ebulição. A parte do gráfico que relaciona a transição de líquido para vapor é o trecho 2. II. A sublimação é a transformação do sólido para o vapor e é representada pela porção 3 do gráfico. Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 83 49. (UCS RS/2015) Se um líquido for aquecido a uma temperatura suficientemente elevada, a tendência ao escape de suas moléculas torna-se tão grande que ocorre a ebulição. Em outras palavras, “um líquido entra em ebulição quando a pressão máxima de seus vapores torna-se igual à pressão externa – que, no caso de um recipiente aberto, é a pressão atmosférica local”. No gráfico abaixo encontram-se representadas as curvas de pressão de vapor de equilíbrio para três líquidos puros distintos (aqui designados por (1), (2) e (3), respectivamente), em função da temperatura. Fonte: RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed., v. 1, 1994. p. 460. (Adaptado.) Considerando que os três líquidos tenham sido aquecidos até a ebulição, em um mesmo local e ao nível do mar, assinale a alternativa correta. a) A pressão de vapor de equilíbrio do líquido (1) é menor do que a dos líquidos (2) e (3), a 25 °C. b) A 30 °C, o líquido (1) é o menos volátil de todos. c) O menor ponto de ebuliçãoestá associado ao líquido (2). d) As forças intermoleculares que ocorrem no líquido (3) são mais fortes do que àquelas nos líquidos (1) e (2). e) Os líquidos (1), (2) e (3) apresentam pontos de ebulição idênticos. Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Para uma mesma temperatura (eixo y no gráfico), a curva 1 apresenta maiores valores de pressão de vapor do que as curvas 2 e 3. b) Errado. A 30 °C, o líquido (1) é o mais volátil, porque apresenta a maior pressão de vapor. c) Errado. O material que apresenta menor temperatura de ebulição é o mesmo que apresenta maior pressão de vapor. Quanto maior a pressão de vapor, maior a facilidade de conversão do estado líquido para o estado gasoso. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 84 d) Certo. Quanto mais volátil, maior a pressão de vapor e, consequentemente, mais fracas serão as interações intermoleculares no estado líquido. Portanto, o material 3 apresenta as forças intermoleculares mais intensas. e) Errado. Os líquidos (1), (2) e (3) apresentam diferentes pressões de vapor, portanto, apresentarão diferentes temperaturas de ebulição. Gabarito: D 50. (UFTM MG/2013) Na figura estão representadas as curvas pressão de vapor x temperatura para três solventes puros: benzeno (curva vermelha), água (curva azul) e ácido acético (curva verde). Sobre esses três solventes, é correto afirmar que a) o ácido acético apresenta a menor temperatura de ebulição a 1 atm. b) o benzeno apresenta a maior temperatura de ebulição a 1 atm. c) a água apresenta a maior temperatura de ebulição a 1 atm. d) na água ocorrem as interações intermoleculares mais intensas. e) no ácido acético ocorrem as interações intermoleculares mais intensas. Comentários: A questão apresenta três materiais que apresentam diferentes intensidades de interação intermolecular: Benzeno Dipolo induzido-dipolo induzido Água Ligação de hidrogênio Ácido acético Ligação de hidrogênio O ácido acético, além da ligação de hidrogênio, também apresenta a carbonila que aumenta a polaridade da molécula. Assim, o ácido acético apresenta interações intermoleculares mais fortes que a água. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 85 ↑ interação intermolecular ↓ pressão de vapor ↑ temperatura de ebulição A ordem crescente das pressões de vapor dos materiais são: Pbenzeno > Págua > Pácido acético Gabarito: E 51. (UNICAMP SP/2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. Comentários: O etilenoglicol é um soluto não volátil que quando dissolvido em água diminui a temperatura de congelamento, aumenta a temperatura de ebulição e diminui a pressão de vapor. Gabarito: B 52. (UFRGS RS/2018) Observe o gráfico abaixo, referente à pressão de vapor de dois líquidos, A e B, em função da temperatura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 86 Considere as afirmações abaixo, sobre o gráfico. I. O líquido B é mais volátil que o líquido A. II. A temperatura de ebulição de B, a uma dada pressão, será maior que a de A. III. Um recipiente contendo somente o líquido A em equilíbrio com o seu vapor terá mais moléculas na fase vapor que o mesmo recipiente contendo somente o líquido B em equilíbrio com seu vapor, na mesma temperatura. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. Comentários: Julgando os itens, tem-se: I. Errado. O líquido A é mais volátil que o líquido B, porque o líquido A apresenta maior pressão de vapor. Quanto maior a pressão de vapor, mais partículas gasosas saem do estado líquido e formam o estado gasoso. II. Certo. Quanto menor a pressão de vapor, maior a dificuldade da transformação líquido para vapor e, consequentemente, maior a temperatura de ebulição. III. Certo. O líquido A é mais volátil que o líquido B, porque apresenta maior pressão de vapor. Quanto maior a pressão de vapor, maior a quantidade de partículas no estado gasoso provenientes do estado líquido. Gabarito: D 53. (IFGO/2015) As panelas de pressão são muito utilizadas na cozinha, pois diminuem o tempo de cozimento dos alimentos. A ilustração a seguir mostra o interior de uma panela de pressão durante esse processo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 87 Disponível em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/uploads/2/ 763paneladepressao.jpg>. Acesso em: 10 Jun. 2015. Marque V quando verdadeiro e F quando falso nas seguintes observações sobre o sistema: ( ) A temperatura de ebulição da água é menor que 100 °C, por isso atinge mais rápido o cozimento. ( ) A pressão de vapor da água com sal é menor que a pressão de vapor da água pura, por isso a temperatura de ebulição aumenta. ( ) O alimento só irá cozinhar quando a água atingir o ponto de ebulição. ( ) A válvula de pressão é a responsável por controlar a pressão no interior da panela. ( ) Em qualquer altitude, a água pura no interior da panela terá a mesma temperatura de ebulição. A sequência correta para as observações acima é: a) F, V, F, V, F b) F, V, F, F, F c) V, V, F, V, V d) V, F, V, F, F e) V, V, F, F, F Comentários: Julgando os itens, tem-se: (F) A temperatura de ebulição da água é menor que 100 °C, por isso atinge mais rápido o cozimento. A temperatura de ebulição da água dentro da panela de pressão é maior do que 100 °C, devido à dificuldade de formação de vapor em ambientes de elevada pressão. (V) A pressão de vapor da água com sal é menor que a pressão de vapor da água pura, por isso a temperatura de ebulição aumenta. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 88 Quanto maior o número de partículas dissolvidas em um solvente, maior a intensidade das forças de coesão entre as partículas e, assim, maior a temperatura de ebulição da solução. (F) O alimento só irá cozinhar quando a água atingir o ponto de ebulição. O cozimento do alimento ocorre pelo aumento da temperatura, não, necessariamente, no momento da fervura. Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da taxa de cozimento. (V) A válvula de pressão é a responsável por controlar a pressão no interior da panela. Para pressões muito elevadas, as panelas de pressão podem estourar. Assim, a abertura da válvula tende a igualar a pressão dentro do recipiente com a pressão externa. (F) Em qualquer altitude, a água pura no interior da panela terá a mesma temperatura de ebulição. Quanto maior a altitude, menor a temperatura de ebulição de líquidos. Gabarito: A 54. (UFRGS RS/2017) As figuras abaixo representam a variação da temperatura, em função do tempo, no resfriamento de água líquida e de uma solução aquosa de sal. Considere as seguintes afirmações a respeito das figuras. I. A curvada direita representa o sistema de água e sal. II. T1 = T2. III. T2 é inferior a 0 °C. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 89 Comentários: A dissolução de um soluto não volátil em água diminui a temperatura de congelamento. Uma substância pura apresenta patamar de mudança de estado físico, enquanto uma mistura apresenta intervalo de mudança de estado. Gabarito: D 55. (UNIFOR CE/2016) A osmose é a passagem espontânea de um solvente por uma membrana semipermeável, indo de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada. E a pressão osmótica é a pressão externa que deve ser aplicada a uma solução mais concentrada para evitar a diluição (osmose). Adaptado: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-osmotica.htm Qual das soluções abaixo deve apresentar maior pressão osmótica? a) 0,050 M de ácido clorídrico. b) 0,050 M de glicose. c) 0,050 M de nitrato de magnésio. d) 0,050 M de cloreto de sódio. e) 0,050 M de nitrato de potássio. Comentários: A solução que apresenta maior pressão osmótica (pressão aplicada para impedir a osmose) é aquela que apresenta a maior quantidade de partículas dissolvidas em solução. Calculando a quantidade em mol de partículas dissolvidas na solução, tem-se: Concentração da solução Concentração de cada partícula em solução Concentração total de partículas dissolvidas a) 0,050 mol/L de HCl 0,050 mol/L de H+ 0,050 mol/L de Cl- 0,100 mol/L de partículas dissolvidas b) 0,050 mol/L de C6H12O6 0,050 mol/L de C6H12O6 0,050 mol/L de partículas dissolvidas c) 0,050 mol/L de Mg(NO3)2 0,050 mol/L de Mg2+ 0,100 mol/L de NO3- 0,150 mol/L de partículas dissolvidas d) 0,050 mol/L de NaCl 0,050 mol/L de Na+ 0,050 mol/L de Cl- 0,100 mol/L de partículas dissolvidas e) 0,050 mol/L de KNO3 0,050 mol/L de K+ 0,100 mol/L de partículas dissolvidas ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 90 0,050 mol/L de NO3- A solução que apresenta a maior concentração de partículas dissolvidas é a solução de nitrato de magnésio e, por conseguinte, possui a maior pressão osmótica. Gabarito: C 56. (UNITAU SP/2016) O soro fisiológico, uma solução isotônica em relação aos fluídos biológicos humanos, contém cloreto de sódio 0,9% (massa/volume). Assim, a osmolaridade do plasma sanguíneo deve ser de, aproximadamente, a) 0,90 osmolar. b) 0,45 osmolar. c) 0,30 osmolar. d) 0,15 osmolar. e) 0,10 osmolar. Comentários: A osmolaridade é a concentração, em mol/L, das partículas totais dissolvidas no sistema. 0,9% (m/v) = 0,9 g/100 mL = 9g/1000 mL = 9 g/L de NaCl. Sabendo que a massa molar do NaCl é igual a 58,5 g/mol, calcula-se: 58,5 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 9 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 x = 0,1538 mol de NaCl Para cada 0,1538 mol de cloreto de sódio são formados 0,1538 mol de Na+ e 0,1538 mol de Cl-. A concentração total de partículas dissolvidas é igual a: 0,1538 𝑚𝑜𝑙 + 0,1538 𝑚𝑜𝑙 1 𝐿 ≈ 0,3 𝑚𝑜𝑙/𝐿 0,3 mol/L = 0,3 osmolar Gabarito: C 57. (UDESC SC/2018) Considere as três soluções aquosas abaixo: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 91 (1) Al (NO3)3 0,10 mol/L (2) FeCl2 0,133 mol/L (3) Na2SO4 0,300 mol/L Assinale a alternativa que representa as informações corretas acerca das temperaturas de ebulição das soluções. a) As soluções 1 e 2 possuem pontos de ebulição iguais, e a solução 3 ponto de ebulição maior. b) A ordem crescente de ponto de ebulição é solução 1< solução 2< solução 3. c) A ordem crescente de ponto de ebulição é solução 2< solução 1< solução 3. d) A ordem crescente de ponto de ebulição é solução 3<solução2 < solução1. e) As soluções 1 e 2 possuem pontos de ebulição iguais, e a solução 3 ponto de ebulição menor. Comentários: ↑número de partículas dissolvidas ↑ temperatura de ebulição Fórmula Quantidade de partículas dissolvidas por fórmula Concentração das partículas dissolvidas 1) Al(NO3)3 4 partículas: 1 Al3+ e 3 NO3- 4·0,10 = 0,40 mol/L 2) FeCl2 3 partículas: 1 Fe2+ e 2 Cl- 3·0,133 =0,399 mol/L 3) Na2SO4 3 partículas: 2 Na+ e SO42- 3·0,300=0,900 mol/L T1 ≈ T2 < T3 Gabarito: A 58. (USF SP/2016) A adição de determinados solutos em meio aquoso muda algumas das propriedades físicas do solvente. Considere três recipientes que contenham 1,0 L de soluções aquosas com concentração molar igual a 0,5 mol/L das seguintes substâncias: I. Sacarose - C12H22O11. II. Cloreto de sódio - NaCl. III. Nitrato de cálcio - Ca(NO3)2. Ao medir algumas das propriedades físicas dessas soluções, foi observado que ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 92 a) a solução de sacarose apresentava pontos de fusão e ebulição superiores ao da água pura. b) a solução de cloreto de sódio apresentava ponto de congelamento inferior à solução de nitrato de cálcio. c) a solução de nitrato de cálcio é que apresentava o menor valor de pressão de vapor. d) apenas as soluções iônicas possuíam pontos de ebulição superiores ao da água pura. e) a maior variação entre os pontos de fusão e ebulição para essas substâncias será observada para a solução de sacarose. Comentários: ↑ concentração de partículas dissolvidas ↑ efeito coligativo ↑ temperatura de ebulição ↓ pressão de vapor ↓ temperatura de congelamento ↑pressão osmótica A solução de sacarose apresenta 0,5 mol/L de partículas dissolvidas. A solução de cloreto de sódio apresenta 1,0 mol/L de partículas dissolvidas (0,5 mol/L de Na+ + 0,5 mol/L de Cl-). A solução de nitrato de cálcio apresenta 1,5 mol/L de partículas dissolvidas (0,5 mol/L de Ca2+ e 1,0 mol/L de NO3-). Gabarito: C 59. (UNITAU SP/2016) A osmolaridade do plasma sanguíneo é 0,308 osmols. Uma paciente recebeu 1,5 L de solução fisiológica de NaCl, com a mesma osmolaridade do plasma sanguíneo. Quantos gramas de NaCl a paciente recebeu? a) 6,74 g b) 13,5 g c) 26,9 g d) 20,22 g e) 10,11 g Comentários: A osmolaridade é a medida do número de mols das partículas dissolvidas em solução por litro da solução. O número de partículas dissolvidas em 1 litro no plasma sanguíneo é de 0,308 mol. Assim para que uma solução de cloreto de sódio apresente 0,308 mol de partículas, é necessário dissolver 0,154 mol de NaCl, pois cada NaCl forma dois íons. Sabendo que a massa molar do cloreto de sódio é igual a 58,5 g/mol, tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 93 58,5 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑥 𝑔 − − − − 0,154 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 x = 9 g dissolvido em 1 litro de solução. A solução recebida pelo paciente apresenta 1,5 L, logo: 9 𝑔 − − − − 1 𝐿 𝑦 𝑔 − − − − 1,5 𝐿 y = 13,5 g dissolvido em 1,5 litros de solução. Gabarito: B 5. Questões Resolvidas e Comentadas Da FUVEST 60. (FUVEST SP/2020/1ªFase) Em supermercados, é comum encontrar alimentos chamados de liofilizados, como frutas, legumes e carnes. Alimentos liofilizados continuam próprios para consumo após muito tempo, mesmo sem refrigeração. O termo “liofilizado”, nesses alimentos, refere-se ao processo de congelamento e posterior desidratação por sublimação da água. Para que a sublimação da água ocorra, é necessária uma combinação de condições, como mostra o gráfico de pressão por temperatura, em que as linhas representam transições de fases. Apesar de ser um processo que requer, industrialmente, uso de certa tecnologia, existem evidências de que os povos pré-colombianos que viviam nas regiões mais altas dos Andes conseguiam liofilizar alimentos, possibilitandoestocá‐los por mais tempo. Assinale a alternativa que explica como ocorria o processo de liofilização natural: a) A sublimação da água ocorria devido às baixas temperaturas e à alta pressão atmosférica nas montanhas. b) Os alimentos, após congelados naturalmente nos períodos frios, eram levados para a parte mais baixa das montanhas, onde a pressão atmosférica era menor, o que possibilitava a sublimação. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 94 c) Os alimentos eram expostos ao sol para aumentar a temperatura, e a baixa pressão atmosférica local favorecia a solidificação. d) As temperaturas eram baixas o suficiente nos períodos frios para congelar os alimentos, e a baixa pressão atmosférica nas altas montanhas possibilitava a sublimação. e) Os alimentos, após congelados naturalmente, eram prensados para aumentar a pressão, de forma que a sublimação ocorresse. Comentários: Julgando os itens, tem-se: a) Errado. Em um ambiente de elevada altitude, a pressão atmosférica é baixa. b) Errado. Na parte mais baixa da montanha apresenta maior pressão atmosférica do que a parte elevada da montanha. c) Errado. A retirada de água do alimento congelado é um processo físico denominado sublimação. A condensação é a passagem do vapor para o estado líquido. d) Certo. A água contida nos alimentos congelados expostos à baixas pressões sofrem sublimação, ou seja, passagem do estado sólido para o vapor. e) Errado. Se um alimento congelado é pressionado, continuará no estado sólido. Gabarito: D 61. (FUVEST SP/2014/1ªFase) A adição de um soluto à água altera a temperatura de ebulição desse solvente. Para quantificar essa variação em função da concentração e da natureza do soluto, foram feitos experimentos, cujos resultados são apresentados abaixo. Analisando a tabela, observa se que a variação de temperatura de ebulição é função da concentração de moléculas ou íons de soluto dispersos na solução. Dois novos experimentos foram realizados, adicionando se 1,0 mol de Na2SO4 a 1 L de água (experimento A) e 1,0 mol de glicose a 0,5 L de água (experimento B). Considere que os resultados desses novos experimentos tenham sido consistentes com os experimentos descritos na tabela. Assim sendo, as ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 95 temperaturas de ebulição da água, em ºC, nas soluções dos experimentos A e B, foram, respectivamente, de a) 100,25 e 100,25. b) 100,75 e 100,25. c) 100,75 e 100,50. d) 101,50 e 101,00. e) 101,50 e 100,50. Comentários O primeiro ponto que devemos saber é que o aumento da temperatura de ebulição de uma solução em relação ao solvente puro depende da concentração molal do soluto e também do seu fator de van’t Hoff. O sulfato de sódio (Na2SO4) libera 3 íons em solução aquosa, como mostrado pela sua equação de dissolução, de forma muito semelhante ao cloreto de cálcio (CaCl2). 𝑁𝑎2𝑆𝑂4(𝑎𝑞) → 2 𝑁𝑎 +(𝑎𝑞) + 𝑆𝑂4 2−(𝑎𝑞) 𝐶𝑎𝐶𝑙2(𝑎𝑞) → 𝐶𝑎 2+(𝑎𝑞) + 2 𝐶𝑙−(𝑎𝑞) Observe, ainda, que a concentração da solução de sulfato de sódio é o dobro da concentração da solução de cloreto de cálcio. Dessa forma, o aumento na temperatura de ebulição provocado pela dissolução do sal é: Δ𝑇𝐸 = 2.0,75 = 1,50 °𝐶 ∴ 𝑇𝐸 = 100 + 1,5 = 101,5 °𝐶 A glicose, por sua vez, não libera íons em solução aquosa, portanto, o seu fator de van’t Hoff é igual a 1. Além disso, a solução de glicose possui o dobro da massa e metade do volume da solução de sacarose. Portanto, a sua concentração é 4 vezes a concentração da solução de sacarose. Logo, o aumento de temperatura de ebulição dessa solução deve ser 4 vezes o aumento da temperatura de ebulição observada na solução de sacarose. Δ𝑇𝐸 = 2.0,25 = 1,00 °𝐶 ∴ 𝑇𝐸 = 100 + 1,0 = 101,0 °𝐶 Gabarito: D 62. (FUVEST SP/2013/1ªFase) A porcentagem em massa de sais no sangue é de aproximadamente 0,9%. Em um experimento, alguns glóbulos vermelhos de uma amostra de sangue foram coletados e separados em três grupos. Foram preparadas três soluções, identificadas por X, Y e Z, cada qual com uma diferente concentração salina. A cada uma dessas soluções foi adicionado um grupo de glóbulos vermelhos. Para cada solução, acompanhou-se, ao longo do tempo, o volume de um glóbulo vermelho, como mostra o gráfico. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 96 Com base nos resultados desse experimento, é correto afirmar que a) a porcentagem em massa de sal, na solução Z, é menor do que 0,9%. b) a porcentagem em massa de sal é maior na solução Y do que na solução X. c) a solução Y e a água destilada são isotônicas. d) a solução X e o sangue são isotônicos. e) a adição de mais sal à solução Z fará com que ela e a solução X fiquem isotônicas. Comentários Questão interessante sobre a osmose. A osmose consiste na migração de solvente (água) do meio hipotônico para o meio hipertônico. Portanto, quando o glóbulo vermelho é colocada em um meio hipotônico, ele receberá um fluxo de água e inchará, aumentando de volume. Portanto, a solução X é hipotônica. Por outro lado, quando o glóbulo vermelho é colocado em um meio hipertônico, ele perderá água, murchando. Portanto, a solução Z é hipertônica A solução Y é isotônica em relação ao glóbulo vermelho, porque a célula não sofre alteração de volume. Ela não ganha nem perde água. Isso significa que ela tem concentração em massa igual a 0,9%. Vamos analisar as afirmações. a) Como a solução Z é hipertônica em relação ao glóbulo vermelho, a sua concentração em massa é maior que 0,9%. Portanto, a letra A está incorreta. b) Como vimos, a solução Y tem concentração em massa igual a 0,9%, já a solução X é hipotônica, ou seja, tem concentração em massa inferior a 0,9%. Afirmação correta. c) A solução Y não é isotônica em relação à água destilada, mas sim em relação à célula. Logo, a afirmação está incorreta. d) A solução X é hipotônica em relação ao sangue. Afirmação incorreta. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 97 e) A solução Z é hipertônica, portanto, ela precisaria receber mais água destilada. Afirmação incorreta Gabarito: B 63. (FUVEST SP/2007/1ªFase) Alguns perfumes contêm substâncias muito voláteis, que evaporam rapidamente, fazendo com que o aroma dure pouco tempo. Para resolver esse problema, pode-se utilizar uma substância não volátil que, ao ser lentamente hidrolisada, irá liberando o componente volátil desejado por um tempo prolongado. Por exemplo, o composto não volátil, indicado na equação, quando exposto ao ar úmido, produz o aldeído volátil citronelal: Um tecido, impregnado com esse composto não volátil, foi colocado em uma sala fechada, contendo ar saturado de vapor d’água. Ao longo do tempo, a concentração de vapor d’água e a temperatura mantiveram-se praticamente constantes. Sabe-se que a velocidade de formação do aldeído é diretamente proporcional à concentração do composto não volátil. Assim sendo, o diagrama que corretamente relaciona a concentração do aldeído no ar da sala com o tempo decorrido deve ser N N H O N H2O + + O + + H2N N H O N (não volátil) (vapor) (volátil) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 98 Comentários: O composto volátil é formado ao longo do tempo, logo a sua concentração deve aumentar durante a reação. A reação de sua formação ocorre com cinética decrescente, sabendo que a velocidade de consumo do reagente diminui com o tempo. Sabendo disso, os gráficos indicados são interpretados: Formação da substância. Aumento da concentração de forma desacelerada. Consumo da substância. Diminuição da concentração de forma constante.Consumo da substância. Diminuição da concentração de forma desacelerada. Consumo e formação da substância. Tanto a diminuição quanto o aumento da concentração são realizados de forma acelerada. Não há consumo e nem formação da substância. Gabarito: A 64. (FUVEST SP/2005/1ªFase) Constituindo fraldas descartáveis, há um polímero capaz de absorver grande quantidade de água por um fenômeno de osmose, em que a membrana semi-permeável é o próprio polímero. Dentre as estruturas C H C H H H n n C H C H C H C F C F F F n C H C H COO - Na+ H n C H C H COOCH3 CH3 n ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 99 aquela que corresponde ao polímero adequado para essa finalidade é a do: a) polietileno. b) poli(acrilato de sódio). c) poli(metacrilato de metila). d) poli(cloreto de vinila). e) politetrafluoroetileno. Comentário: Nessa questão, é fundamental lembrar que: para o polímero absorver grande quantidade água, ele tem que interagir com ela. Então, como a água é polar, ela deve interagir com um composto polar. Sendo assim, analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O polietileno é composto por ligações de carbono e hidrogênio, sendo apolar. b) Certa. O poliacrilato de sódio possui caráter iônico, sendo o mais polar dentre os outros: c) Errada. O polimetacrilato de metila, apesar de ter um certo caráter polar devido à função éster, predomina o caráter apolar por causa da maior quantidade de ligações carbono-hidrogênio. d) Errada. A presença do cloro no policloreto de vinila tem caráter predominantemente apolar. e) Errada. O politetrafluoretoetileno é um polímero apolar, já que o momento dipolo das ligações se anulam. Gabarito: B 65. (FUVEST SP/2001/1ªFase) Numa mesma temperatura, foram medidas as pressões de vapor dos três sistemas abaixo: Os resultados, para esses três sistemas, foram: 105,0, 106,4 e 108,2 mmHg, não necessariamente nessa ordem. Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor dos Sistemas C H C H COO - Na+ H n ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 100 Comentários Quanto maior o número de partículas em solução, maior o efeito coligativo, ou seja, maior a redução da pressão de vapor. I. Sistema x: Apresenta só o solvente, logo, ele possui a maior pressão de vapor, então: 𝑃𝑥 = 108,2 𝑚𝑚𝐻𝑔 II. Sistema y: Como o naftaleno tem massa molar igual a 128 g, 5 g deste equivale a: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑙𝑒𝑛𝑜 − − − − 128 𝑔 𝑛 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑙𝑒𝑛𝑜 − − − − 5 𝑔 𝑛 = 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑙𝑒𝑛𝑜 III. Sistema z: Como o naftaceno tem 228 g de massa molar, 5 g deste é igual a: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑐𝑒𝑛𝑜 − − − − 228 𝑔 𝑛′ 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑐𝑒𝑛𝑜 − − − − 5 𝑔 𝑛′ = 0,02 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑐𝑒𝑛𝑜 Sendo assim, o sistema z tem pressa de vapor maior do que o sistema y. Então, a pressão do sistema z é igual a 106,4 mmHg e a do sistema x é igual a 105 mmHg. Gabarito: C A pressão de vapor de um solvente depende do número de partículas de soluto dissolvidas (propriedade coligativa). Quanto maior o número de partículas, menor a pressão de vapor numa mesma temperatura. A maior pressão de vapor é a do solvente puro, portanto, x. Como o naftaleno e o naftaceno não dissociam em benzeno, quanto maior o número de mols de moléculas de soluto, menor a pressão de vapor. Cálculo do número de mols de naftaleno e naftaceno: 5 g naftaleno (1 mol naftaleno / 128 g naftaleno) 3,9 x 10-2 mol naftaleno 5 g naftaceno x (1 mol naftaceno / 228 g naftaceno) 2,2 x 10-2 mol naftaceno Portanto: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 101 y tem Pv =105,0 mmHg z tem Pv =106,4 mmHg 66. (FUVEST/2021) Em aquários de água marinha, é comum o uso do equipamento chama- do "Skimmer', aparato em que a água recebe uma torrente de bolhas de ar, como representado na figura, levando a matéria orgânica até a superfície, onde pode ser removida. Essa matéria orgânica eliminada é composta por moléculas orgânicas com parte apoiar e parte polar, enquanto as bolhas formadas têm caráter apolar. Esse aparelho, no entanto, tem rendimento muito menor em aquários de água doce (retira menos quantidade de material orgânico por período de uso). Considerando que todas as outras condições são mantidas, o menor rendimento desse aparato em água doce do que em água salgada pode ser explicado porque a) a polaridade da molécula de água na água doce é maior do que na água salgada, tornando as partes apoiares das moléculas orgânicas mais solúveis. b) a menor concentração de sais na água doce torna as regiões apolares das moléculas orgânicas mais solúveis do que na água salgada, prejudicando a interação com as bolhas de ar. c) a água doce é mais polar do que água salgada por ser mais concentrada em moléculas polares como a do açúcar, levando as partes polares das moléculas orgânicas a interagir mais com a água doce. d) a reatividade de matéria orgânica em água salgada é maior do que em água doce, fazendo com que exista uma menor quantidade de material dissolvido para interação com as bolhas de ar. e) a concentração de sais na água marinha é maior, o que torna as partes apoiares das moléculas orgânicas mais propensas a interagir com os sais dissolvidos, promovendo menor interação com as bolhas de ar. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – PROPRIEDADES COLIGATIVAS AULA 14 – PROPRIEDADES COLIGATIVAS 102 Comentários: Como a água do mar tem maior concentração de sais dissolvidos quando comparado à água doce, teremos uma maior polaridade na primeira que na segunda. A menor concentração de sais diminui a interação íon-dipolo dos sais com a água, o que favorece a solubilização das partes apolares das moléculas orgânicas na água. Com isso, teremos menor interação da água marinha das bolhas de ar apolares, diminuindo o arraste das moléculas orgânicas pelas bolhas. Gabarito: B