Exercícios Atkins 5a ed - Cap 9 Equilibrios fisicos Gab

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Exercícios sugeridos do livro "Princípios de Química", autores Atkins & Jones, 5a edição. 
 
Capítulo 9 – Equilíbrios Físicos: 
9.23 Os grupos seguintes são encontrados em algumas moléculas orgânicas. Quais são hidrofílicos e quais são 
hidrofóbicos? (a) -NH2; (b) - CH3; (c) - Br; (d) –COOH. 
 
9.25 Diga qual é a solubilidade molar em água de (a) O2 em 50 kPa; (b) CO2 em 500 Torr; (c) CO2 em 0,10 atm. 
A temperatura é sempre 20°C e as pressões são as pressões parciais dos gases. Use as informações da Tabela 
9.5. 
 
 
9.29 O gás dióxido de carbono dissolvido em uma amostra de água em um recipiente parcialmente cheio e 
lacrado entrou em equilíbrio com sua pressão parcial no ar que está acima da solução. Explique o que acontece 
à solubilidade do CO2 se (a) a pressão parcial do gás CO2 dobra por adição de mais CO2; (b) a pressão total do 
gás sobre o líquido dobra por adição de nitrogênio. 
 
9.33 O sulfato de lítio dissolve exotermicamente em água. (a) A entalpia de solução de Li2SO4 é positiva ou 
negativa? (b) Escreva a equação química do processo de dissolução. (c) Qual é maior, no caso do sulfato de 
lítio, a entalpia reticular ou a entalpia de hidratação? 
 
9.37 Calcule (a) a molalidade do cloreto de sódio em uma solução preparada por dissolução de 25,0 g de NaCl 
em 500,0 g de água; (b) a massa (em gramas) de NaOH que deve ser misturada com 345 g de água para 
preparar uma solução 0,18m em NaOH(aq); (c) a molalidade da ureia, CO(NH2)2, em uma solução preparada 
por dissolução de 0,978 g de ureia em 285 mL de água. 
 
 
9.41 Calcule a concentração de cada uma das seguintes soluções: (a) a molalidade dos íons cloreto em uma 
solução de cloreto de magnésio em água, na qual XMgCl2 é 0,0120; (b) a molalidade de 6,75 g de hidróxido de 
sódio dissolvido em 325 g de água; (c) a molalidade de uma solução 15,00 m de HCl(aq) cuja densidade é 
1,0745 g cm
-3
. 
 
9.45 Dois bécheres, um contendo uma solução 0,010 m de NaCl(aq) e o outro contendo água pura, são 
colocados em uma campânula e selados. Os bécheres ficam estocados até que o vapor de água entra em 
equilíbrio com os líquidos. O nível do líquido nos dois bécheres é o mesmo no início do experimento, como se vê 
abaixo. Ajuste o nível de líquido nos bécheres após o equilíbrio ser atingido. Explique seu raciocínio. 
 
 
9.47 Calcule a pressão de vapor do solvente em cada uma das seguintes soluções. Use a Tabela 9.3 para 
encontrar a pressão de vapor da água em (a) uma solução em água, em 100 ºC, na qual a fração molar da 
sacarose é 0,100; (b) uma solução em água, em 100 ºC, na qual a molalidade da sacarose é 0,100 mol.kg
-1
. 
 
9.51 Quando 8,05 g de um composto X, desconhecido, foram dissolvidos em 100 g de benzeno, a pressão de 
vapor do benzeno diminuiu de 100,0 Torr para 94,8 Torr, em 26°C. Quais são (a) a fração molar e (b) a massa 
molar de X? 
 
9.55 Uma solução que contém 1,14 g de uma substância molecular dissolvida em 100 g de cânfora congela em 
176,9°C. Qual é a massa molar da substância? 
 
9.57 Uma solução 1,00% em NaCl(aq), em massa, tem ponto de congelamento igual a -0,593 ºC. (a) Estime o 
fator i de van’t Hoff a partir dos dados. (b) Determine a molalidade total de todas as espécies de soluto. (c) 
Calcule a percentagem de dissociação do NaCl nessa solução. (A molalidade calculada a partir do abaixamento 
do ponto de congelamento é a soma das molalidades dos pares de íons não dissociados, dos íons Na
+
 e dos 
íons Cl
-
. 
 
 
9.59 Dois compostos moleculares desconhecidos estão sendo estudados. Uma solução que contém 5,00 g do 
composto A em 100 g de água congelou em uma temperatura inferior ao ponto de congelamento de uma 
solução que contém 5,00 g do composto B em 100 g de água. Qual dos dois compostos tem a massa molar 
maior? Explique como você chegou a sua resposta. 
 
9.61 Determine o ponto de congelamento de uma solução em água de 0,10 mol.kg
-1
 de um eletrólito fraco que 
está 7,5% dissociado em dois íons. 
 
9.63 Qual é a pressão osmótica, em 20°C, de (a) 0,010 mol.L
-1
 de C,H,O, (aq); (b) 1,0 m de HCl(aq); (c) 0,010 
mol.L
-1
 de CaCl (aq)? Suponha dissociação completa do CaCl2. 
 
9.67 Uma amostra de 0,40 g de um polipeptídeo dissolvida 1,0 L de uma solução em água, em 27°C, tem 
pressão osmótica 3,74 Torr. Qual é a massa molar do polipeptídeo? 
 
9.73 A catalase, uma enzima do fígado, é solúvel em água. A pressão osmótica de 10,0 mL de uma solução que 
contém 0,166 g de catalase é 1,2 Torr em 20.°C. Qual é a massa molar da catalase? 
 
9.75 O benzeno, C6H6, e o tolueno, C6H5CH3, formam uma solução ideal. A pressão de vapor do benzeno é 94,6 
Torr e a do tolueno, 29,1 Torr, em 25°C. Calcule a pressão de vapor de cada uma das seguintes soluções e a 
fração molar de cada substância na fase vapor que está acima das soluções: (a) 1,5 mol de C6H6 misturado com 
0,50 mol de C6H5CH3; (b) 15,0 g de benzeno misturados com 64,3 g de tolueno. 
 
 
9.77 O 1,1-dicloro-etano, CH3CHCl2, tem pressão de vapor igual a 228 Torr em 25°C. Na mesma temperatura, o 
1,1-dicloro-tetrafluoro-etano, CF3CCI2F, tem pressão de vapor igual a 79 Torr. Que massa de 1,1-dicloro-etano 
deve ser misturada com 100,0 g de 1,1-dicloro-tetrafluoro-etano para dar uma solução cuja pressão de vapor 
seja igual a 157 Torr em 25°C? Considere o comportamento ideal. 
 
 
9.79 De qual das seguintes misturas você esperaria um desvio positivo, um desvio negativo ou nenhum desvio 
(isto é, que formasse uma solução ideal) da lei de Raoult? Explique sua resposta. a) metanol, CH3OH, e etanol, 
CH3CH2OH; (b) HF e H20; (c) hexano, C6H14, e H2O. 
 
 
 
9.87 Complete as seguintes afirmações sobre o efeito das forças intermoleculares nas propriedades físicas de 
uma substância: (a) Quanto mais alto for o ponto de ebulição de um líquido, (mais fortes, mais fracas) serão 
suas forças intermoleculares. (b) As substâncias que têm forças intermoleculares fortes têm pressões de vapor 
(altas, baixas). (c) As substâncias cujas forças intermoleculares são fortes têm, em geral, tensões superficiais 
(altas, baixas). (d) Quanto mais alta for a pressão de vapor de um líquido, (mais fortes, mais fracas) serão suas 
forças intermoleculares. (e) Como o nitrogênio, N2, tem forças intermoleculares (fortes, fracas), ele tem uma 
temperatura crítica (alta, baixa). (f) As substâncias cujas pressões de vapor são altas têm, 
correspondentemente, pontos de ebulição (altos, baixos). (g) Como a água tem ponto de ebulição relativamente 
alto, ela tem forças intermoleculares (fortes, fracas) e, correspondentemente, entalpia de vaporização (alta, 
baixa). 
 
9.93 A umidade relativa em uma temperatura particular é definida como: 
Umidade relativa = (pressão parcial da água / pressão de vapor da água) x 100% 
A Tabela 9.3 lista a pressão de vapor da água em várias temperaturas. (a) Qual é a umidade relativa, em 30.0C, 
quando a pressão parcial de água é 25,0 Torr? (b) Explique o que seria observado se a temperatura do ar 
caísse até 25°C. 
 
 
9.101 Os químicos orgânicos usavam medidas de ponto de congelamento e ponto de ebulição para determinar 
as massas molares dos compostos que sintetizavam. Quando 0,30 g de soluto não volátil é dissolvido em 30,0 g 
de CCl4, o ponto de ebulição da solução é 77,19°C. Qual é a massa molar do composto? 
 
9.105 As propriedades coligativas podem dar informações sobre as propriedades das soluções e também sobre 
as propriedades dos solutos. O ácido acético, CH3COOH, por exemplo, comporta-se diferentemente em dois 
solventes distintos (a) O ponto de congelamento de uma solução 5,00%, em massa, de ácido acético em água é 
-1,72°C. Qual é a massa molar do soluto? Explique uma eventual discrepância entre a massa molar 
experimental e a massa molar esperada. (b) O ponto de congelamento associado com uma solução 5,00%, em 
massa, de ácido acético em benzeno é 2,32°C. Qual é a massa molar experimental do soluto em benzeno? O 
que você podeconcluir sobre a natureza do ácido acético no benzeno?