Lista de exercícios - Soluções

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DE BRASÍLIA 
CAMPUS SAMAMBAIA 
CURSO ENGENHARIA CIVIL 
PROFESSOR Dr. Siddhartha Giese 
Referência: Atkins, P. e Jones, L. Princípios de química: questionando a vida 
moderna e o meio ambiente. 5° edição, ed. Bookman, 2012 
 
Lista de exercícios - Soluções 
 
01) Suponha que você coletou 1,0 L de ar passando-o lentamente por água, a 20°C, 
para um recipiente. Estime a massa de vapor de água no ar coletado, imaginando 
que o ar está saturado com água.Dado: pressão de vapor da água (20°C) = 
17,54 torr. R = 0,017 g 
02) A pressão de vapor do tricloreto de boro em − 28°C é 17,0 kPa e sua entalpia de 
vaporização é 23,77 kJ/mol. Qual é o ponto de ebulição do tricloreto de boro? R. 
289 K 
03) Arsina, AsH3, é um composto muito tóxico usado na indústria eletrônica para a 
produção de semicondutores. Sua pressão de vapor é 35 torr a −111,95°C e 253 torr 
a −83,6°C. Use esses dados para calcular a) a entalpia padrão de vaporização; b) a 
entropia padrão de vaporização; c) a energia livre de Gibbs padrão de vaporização 
(25°C); d) o ponto de ebulição normal da arsina. R. a) 17,7 kJ/mol; b) 84,3 J/K.mol; 
c) −7,43 kJ/mol e d) 210 K 
04) O ponto de ebulição normal do iodo-metano, CH3I, é 42,43°C e sua pressão de 
vapor a 0,0°C é 140 torr. Calcule a) entalpia de vaporização do iodo-metano; b) a 
entropia padrão de vaporização do iodo-metano; c) a pressão de vapor do 
iodo-metano a 25°C. R. a) 28,53 kJ/mol; b) 90,43 J/K.mol; c) 398 torr 
05) Sabendo que o metanol possui ponto de ebulição 337,8 K e entalpia de 
vaporização 35,3 kJ/mol, calcule a pressão de vapor do metanol a 25°C. R. 141 torr 
06) O diagrama de fases do hélio é mostrado abaixo. a) Qual é a temperatura 
máxima na qual o hélio-II superfluido pode existir? B) qual é a pressão mínima na 
qual o hélio sólido pode existir? C) Qual o ponto de ebulição normal do hélio-I? R. 
a) 2,4K; b) cerca de 10 atm; c) 5,5K 
 
07) Qual seria o melhor solvente, água ou benzeno, para cada uma das substâncias: 
a) KCl; b) CCl4; c) CH3COOH? R. a) água; b) benzeno; c) água 
08) Os seguintes grupos são encontrados em algumas moléculas orgânicas. Quais 
são hidrofílicos e quais são hidrofóbicos? A) −NH2; b) −CH3; c) −Br; d) −COOH. R. a) 
hidrofílico; b) hidrofóbico; c) hidrofóbico; d) hidrofílico 
09) Diga qual é a solubilidade molar em água de: a) O2 em 50 kPa; b) CO2 em 500 
torr. A temperatura é sempre 20°C e as pressões são as pressões parciais dos 
gases. Dados: KH do O2 = 1,3  10−3 mol/L.atm e KH do CO2 = 2,3  10−2 mol/L.atm. R. 
a) 6,4  10−4 mol/L; b) 1,5  10−2 mol/L 
10) A concentração mínima em massa de gás oxigênio necessária para a vida dos 
peixes é 4 mg/L. a) suponha que a densidade da água de um lago seja 1,00 g/mL, e 
expresse essa concentração em partes por milhão (que é equivalente a miligramas 
de O2 por quilograma de água, mg/kg); b) qual é a pressão parcial mínima de O2 que 
forneceria a concentração mínima em massa de oxigênio na água para permitir a 
vida dos peixes a 20°C? c) que pressão atmosférica mínima corresponde a esta 
pressão parcial, supondo que o oxigênio é responsável por 21% da pressão 
atmosférica? R. a) 4 ppm; b) 0,96 atm; c) 0,46 atm 
11) Um refrigerante foi fabricado por dissolução de CO2 em 3,6 atm em uma solução 
que contém flavorizantes a solução foi selada em latas de alumínio em 20°C. Que 
quantidade de CO2 está em uma lata de 420 mL do refrigerante? R. 1,5 g 
12) Calcule o calor liberado ou absorvido quando 10,0 g de a) NaCl, b) AlCl3, c) 
NH4NO3 se dissolvem em 100 g de água. Entalpias de solução: HNaCl = +3,9 kJ/mol; 
HAlCl3 = −329 kJ/mol; HNH4NO3 = +6,6 kJ/mol e que a capacidade calorífica específica 
da solução 4,18 J/K.g. R. 6,7  102 J; b) −24,7 kJ; c) 8,2  102 J 
13) Calcule a) a molalidade do cloreto de sódio em uma solução preparada por 
dissolução 25 g de NaCl em 500 g de água; b) a massa de NaOH que deve ser 
misturada com 345 g para preparar uma solução 0,18 molal em NaOH. R. a) 
0,856 molal; b) 2,48 g 
14) A densidade de uma solução de K3PO4 em água, 5% em massa, é 1,043 g/mL. 
Determina a) molalidade e b) molaridade do sal em solução. R. a) 0,248 molal; b) 
0,246 mol/L 
15) Calcule a massa de CaCl26H2O necessária para preparar uma solução 
0,125 mol/L de CaCl2 em 500 g de água. R. 13,9 g 
16) Calcule a pressão de vapor do solvente de uma solução em água, em 100°C, na 
qual a fração molar da sacarose é 0,1. PH2O° = 760 mmHg. R. 684 mmHg 
17) O benzeno tem pressão de vapor igual 94,6 torr em 25°C. Um composto não 
volátil foi colocado em 0,3 mol de benzeno em 25°C e a pressão de vapor do 
benzeno caiu até 75 torr. Que quantidade de mols do soluto foi colocada no 
benzeno? R. 7,8  10−2 mol 
18) 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? Dado: 
Kfusão = 39,7 K.kg/mol. R. 1,6  102 g/mol 
19) Uma solução 1% de NaCl(aq), em massa, tem ponto de congelamento igual a 
−0,593°C. Determine o fator i de Van’t Hoff. Dado: Kfusão = 1,86 K.kg/mol. R. 1,84 
20) Uma amostra de 0,2 g de um polímero dissolvida em 0,1 L de tolueno tem 
pressão osmótica 6,3 torr em 20°C. Qual é a massa molar do polímero? R. 
5,8  103 g/mol 
21) O benzeno e o tolueno formam uma solução ideal. A pressão de vapor do 
benzeno é 94,6 torr e do tolueno, 29,1 torr, a 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 benzeno misturado com 0,5 mol 
de tolueno; b) 15 g de benzeno misturados com 64,3 g de tolueno. R. a) P=78,2 torr, 
xbenzeno = 0,91; b) P = 43 torr, xbenzeno= 0,469.