Prévia do material em texto
Pressão máxima de vapor e
molalidade
A lei de Raoult também pode ser expressa em f unção da concen
tração molal da solução. Acompanhe:
Pi - p = X e X = n1 logo P2 - p = n,
1 1 ,
P2 n, + n2 P2 n, + n2
Numa solução bastante diluída, n2 é muito maior que n,.
Pode-se então considerar: n1 + ni = ni.
Desse modo, temos:
P2 P2
m,
M,
m2
M2
P2
Se mult iplicarmos ao mesmo tempo o numerador e o denominador
de uma fração por 1000, a fração não irá se alterar.
Aplicando esse artifício matemático à expressão anterior, iremos
obter uma relação muito importante. Observe:
Pi - p M2 m1 • 1 000
•
P2 1000 m2 • M1
'-y---1
kt w
O quociente da massa molar do solvente por 1000 (M2/l 000) é
denominado constante tonométrica molal do solvente, kt, porque indi
ca o abaixamento relativo, !l.p/p2, da pressão máxima de vapor que
ocorre numa solucão 1 molal de um soluto não volátil e não iônico e só
'
depende do solvente (não depende do soluto).
No caso, por exemplo, de uma solução aquosa, sabendo-se que a
massa molar da água é aproximadamente 18 g/mol, o va lor da cons
tante tonométrica, kt, qualquer que seja o soluto, será sempre:
_ 18 _ k1 - --- => k1 - 0,018
1000
Desse modo, podemos escrever:
Pi - P = k . w
Pi l
Llp
- = k ·w
Pi
1
Portanto, o abaixamento da pressão máxima de vapor, !l.p, em re
lação à pressão máxima de vapor do solvente puro, p 2, é diretamente
proporcional à concentração molal da solução.
Lembre-se de que, se a solução ideal em questão for iônica, é ne
cessário aplicar às expressões deduzidas que envolvem o soluto o fator
de correcão i conhecido como fator de Van't Hoff.
'
Nesse caso temos:
Observacões:
•
1ª) a diferença Ap é denominada abaixamento absoluto da pressão
máxima de vapor;
2ª) o quociente Ap/p2 é denominado abaixamento relativo da pressão
máxima de vapor.
r Note que a expressão:
P2 - P _ kt · m1 • 1000
Pz m2 • M1
permite calcular
experimentalmente a massa
molar de um soluto qualquer;
para isso, basta conhecer o valor
de k1, que só depende do solvente,
determinar as massas m1 e m2,
utilizando balanças de precisão, e
medir a pressão de vapor do
solvente puro, p 2, e da solução, p.
Essa técnica, conhecida como
método tonométrico de
determinação da massa molar de l substâncias, foi muit o utilizada I
los químicos no passado. __j
Propr iedades coligativas 85
2. (Faa p-SP) Em uma solução aquosa de concentração
em massa igual a 9,8 g/L, o ácido sulfúrico, H2S04(aq),
encontra-se 75% ionizado. Calcule o abaixamento
relativo da pressão máxima de vapor nessa solução.
Resolucão •
Massas molares: H2S04 = 98 g/mol e H20 = 18 g/mol.
_ m, _ 9,8 _
0 n, - M => n1 - 98 => n1 - ,1
1
Para soluções ideais (diluídas), nas quais o solven
te é a água (cuja densidade é igual a 1 g/cm3 a 20 ºC)
e a quantidade de matéria de soluto dissolvido não
é maior do que 0,1 mol por litro, podemos conside
rar que a concentração em quantidade de matéria
9. (FCMSCSP) À mesma temperat ura, qual das soluções
indicadas abaixo tem maior pressão de vapor?
a) Solução aquosa 0,01 mol/L de hidróxido de potássio.
b) Solução aquosa 0,01 mol/L de cloreto de cálcio.
c) Solução aquosa 0,1 mol/L de cloreto de sódio.
d) Solução aquosa 0,1 mol/L de sacarose.
e) Solução aquosa 0,2 mol/L de glicose.
10. (Vunesp·SP) A uma dada temperatura, possui a menor
pressão de vapor a solução aquosa:
a) 0,1 mol/L de sacarose, C12H220 11 .
b) 0,2 mol/L de sacarose, C12H220 11 •
c) 0,1 mol/ L de ácido clorídrico, HCe.
d) 0,2 mol/L de ácido clorídrico, HCe.
e) 0,1 mol/ L de hidróxido de sódio, NaOH.
11. {PUC-MG) Tendo em vista o momento em que um lí
quido se encontra em equilíbrio com seu vapor, leia
atentamente as afirmativas abaixo:
1. A evaporação e a condensação ocorrem com a mes
ma velocidade.
li. Não há transferência de moléculas entre o líquido
e o vapor.
Ili. A pressão de vapor do sistema se mantém cons-
tante.
IV. A concentração do vapor depende do tempo.
Das afirmativas acima, são incorretas:
a) 1 e Ili. b) li e IV. c) li e Ili. d) 1 e li. e) Ili e IV.
12. (ITA·SP) Qua l das opções abaixo contém a sequência
correta de ordenação da pressão de vapor saturante
das substâncias C02, Br2 e Hg, na temperatura de 25 ºC?
a) pC02 > pBr2 > pHg d) pC02 = pBr2 > pHg
b) pC02 = pBr2 = pHg e) pBr2 > pC02 > pHg
c) pBr2 > pC02 = pHg
Capítulo 3
(mol/L de solução) é aproximadamente igual à
concentração molal (mol/kg de solvente). Logo, a
solução possui concentração 0,1 mol/L ou, aproxi
madamente, 0,1 mol/kg.
1 H2S04(aq) • 2 H30 l+(aq) + 1 soJ-(aq)
i = 1 + a (q - 1) => i = 1 + 0,7S (3 - 1) =>
=> i = 1 + 2,25 - 0,75 => i = 2,5
18
k1 = 1 OOO => k1 = 0,018
Logo:
tlp = k · a · i => tlp = O 018 · O 1 • 2 5 =>
P2 1 P2 ' ' '
=> ô.p = 00045
Pi '
\
13. (FCC-SP) Tem-se um recipiente dotado de um êmbolo
que contém água (figural); abaixamos o êmbolo (fi
gura 2), sem que a temperatura se altere:
Figura 1 .t Figura 2
P,
T T
Chamamos a primeira pressão de vapor de Pi, e a se
gunda, de Pi. Pode-se afirmar que:
a) P, > Pi. c) P1 = 2 · Pi. e) P, = 8 · Pi.
b) P, = Pi. d) P, = 4 · Pi.
14. (UEPB) Uma solução não eletrolítica, constituída pe
la dissolução de 15 g de um soluto em 135 g de água,
possu i pressão de vapor igual a 750 mmHg, a 100 ºC.
Qua l a massa molecular do soluto expressa em u,
sabendo-se que a pressão de vapor da água a 100 ºC
é 760 mmHg? (k1 = massa molar do solvente/1000.)
a) 18,13 b) 200,01 c) 135,07 d) 152,00 e) 154,84
15. (Faap-SP) A dissolução de 20,0 g de um certo açúcar em
500 g de água causa um abaixamento relativo da pres
são máxima de vapor igual a 0,004. Determine a massa
molecular desse composto.
16. (FEI-SP) Calcu le a pressão de vapor a 30 ºC de uma
solução de cloreto de sódio, contendo 10,0 g de Nace
e 250,0 g de água. Admita o Nace completamente
dissociado (pressão máxima de vapor de água
a 30 ºC = 31,8 mmHg).
17. (EEM-SP) Calcu le o abaixamento relativo da pressão
máxima de vapor em uma solução aquosa 0,01 molal
de cloreto de cá lcio, CaCei, cujo grau de dissociação é
80%. Dado: k1 = 0,018 g/mol.
86-2
87-2