Lista 1 Soluções ideiais e coligativas 1

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Físico-química II – Exercícios lista 1: Soluções ideais e propriedades coligativas 
Prof. Ourides 
 
Nos exercícios abaixo adote, quando necessário, as seguintes equivalências: 
4,18 J/cal; T/K=t/C+273,15; 1 atm=101325 Pa=760 mmHg. 
1. O xarope simples de sacarose é uma solução saturada que contém 850 g de sacarose em 1 L de 
solução. Sabendo que a massa molecular da sacarose é 342,30 g/mol e que a densidade da 
solução a t=25 C é 1,311 g/mL, expresse a concentração dessa solução em fração molar, em 
molaridade e em molalidade. Considerando que a pressão de vapor da água pura a é de 17,54 
mmHg, calcule a pressão de vapor da solução. 
2. São preparadas diversas soluções usando 180 g de água e 10 g de um soluto não volátil. Calcule a 
diminuição relativa da pressão de vapor considerando a massa molar do soluto como sendo: 
a)100 g/mol; b)200 g/mol e c)10.000 g/mol. Por que razão os valores de abaixamento de 
pressão de vapor diminuem com o aumento da massa molar? 
3. a) Represente graficamente o valor de p/p* em função de x2, fração molar do soluto, para uma 
solução ideal; b) represente graficamente p/p* em função da molalidade do soluto considerando 
como solvente a água; c) supondo que o solvente tem elevada massa molecular, por exemplo, 
tolueno, como isso afeta o gráfico do item a)? 
4. Vinte gramas de um soluto são adicionados a 100 g de água a 25 C. A pressão de vapor da água 
pura é de 23,76 mmHg e a pressão de vapor da solução é de 22,41 mmHg nessa temperatura. a) 
calcular a massa molar do soluto; b) que quantidade desse soluto deve ser adicionada a 100 g de 
água para reduzir a pressão de vapor à metade da pressão de vapor da água pura? Dada a 
densidade da água: 𝜌 = 1𝑔/𝑐𝑚3. 
5. O calor de fusão da água na sua temperatura de fusão é de 1,4363 kcal/mol; calcular a 
temperatura de fusão da água em soluções que contenham uma fração molar de água igual a: 
1,0; 0,8; 0,6; 0,4 e 0,2. Representar os valores de T contra x. 
6. O calor de fusão do ácido acético é de 44,7 cal/g na sua temperatura de fusão (t=16,58 C). 
Calcular a constante de diminuição de temperatura de fusão (constante crioscópica) para este 
ácido. 
7. Dois gramas de ácido benzoico dissolvidos em 25 g de benzeno (Kf=4,90), causam uma 
diminuição de temperatura de fusão de t=3,24 C. Calcular a massa molar do ácido benzoico. 
Comparar o valor obtido com a massa molar determinada a partir de sua formula. 
8. Calcular a constante ebulioscópica para cada uma das seguintes substâncias e representar em 
um gráfico os valores de Keb em função do produto MTb: 
Substância Teb/C Qvap/cal.g-1 
Acetona 56,1 124,5 
Benzeno 80,2 94,3 
Clorofórmio 61,5 59,0 
Metano 159 138 
Acetato de etila 77,2 102 
9. Calcule a constante crioscópica da água, sabendo que sua entalpia de fusão é de 6,01 kJ/mol. 
10. O ponto de fusão de uma solução aquosa contendo 3,00 g de glicose em 50,0 g de água é 
t=0,62 C. Calcule a massa molar da glicose. 
11. A tabela abaixo dá as pressões de vapor de uma solução de substância B em solvente A, a T=310 
K. Mostre que a solução obedece a lei de Henry nessa faixa de concentração e calcule a constante 
de Henry nessa temperatura. 
xB 0,010 0,015 0,020 
PB/kPa 82,0 122,0 166,1 
12. Faça uma previsão da pressão de vapor do componente B acima considerando que a molalidade 
de B seja 0,25 mol/kg. A massa molar de A é 74,1 g/mol. 
13. Calcule as constantes crioscópica e ebulioscópica do naftaleno. Dados: 
Tf/K ∆𝑓𝐻/𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙
−1 Te/K ∆𝑒𝐻/𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙
−1 
353,4 18,80 491,0 51,51 
14. A pressão de vapor do 2-propanol é 50,00 kPa a 338,8 C, e cai a 49,62 kPa quando 8,69 g de 
um soluto não-volátil são dissolvidas in 250 g de 2-propanol. Calcule a massa molar do 
composto. 
15. A adição de 5 g de um composto a 250 g de naftaleno diminuiu o ponto de fusão do solvente em 
0,780 K. Calcule a massa molar do composto. 
16. Calcule o ponto de congelamento de um copo de água glicose, de volume 200 cm3 que contenha 
10 g do açúcar. 
17. A pressão osmótica de uma solução de composto em metilbenzeno a 288 K é 0,99 kPa. Calcule o 
ponto de congelamento da solução. 
18. Calcule: a) a diminuição do ponto de fusão e b) a pressão osmótica a T=298 K de uma solução 
contendo 1 g de material macromolecular (M = 20.000 g/mol) dissolvido em 100 cm3 de água. 
19. Calcule a pressão osmótica de uma solução de 6 g de ureia em um litro de água a t=27 C. 
20. Ao se adicionar 3 g de uma substância a 100 g de CCl4, a solução exibe aumento de 0,60 C em 
seu ponto de ebulição. Calcule a diminuição de temperatura de fusão, a diminuição relativa da 
pressão de vapor, a massa molar da substância e a pressão osmótica da solução a t=25 C. 
Dados: Kf=31,8; Keb=5,03; a densidade do CCl4 é de 1,59 g/cm3. 
21. Considere um tubo vertical cuja secção transversal tem área de 1 cm2. O fundo do tubo está 
fechado por uma membrana semipermeável. Coloca-se um grama de glicose no tubo e este é 
mergulhado, pelo lado da membrana, em água pura. Qual será a altura do nível do líquido no 
tubo, na condição de equilíbrio? Considere a densidade da solução como sendo 1 g/cm3 e que a 
concentração de glicose é uniforme na coluna de líquido. Qual é a pressão osmótica no 
equilíbrio, a 25 C? (considere desprezível a profundidade da imersão). 
22. Uma solução contém 15 g de uma substância desconhecida em 1 L de água. Sabendo que a 
pressão osmótica da solução é 3,56x105 Pa, calcule a massa molar da substância a t=25 C. 
23. A massa molar de uma enzima foi determinada pela sua dissolução em água e determinação da 
pressão osmótica a 20 C e extrapolando os dados para concentração zero. A partir dos dados 
registrados abaixo, de concentração e altura de coluna de solução no equilíbrio, determine a 
massa molar da enzima. 
c/(mg.cm3) 3,221 4,618 5,112 6,722 
h/cm 5,746 8,238 9,119 11,990 
24. a) O calor de fusão por grama de p-dimobrobenzeno é de 20,5 cal/g; sua temperatura de fusão é 
de 86 C. Calcular sua solubilidade ideal a 25 C; b) repetir o cálculo para p-diclorobenzeno 
(calor de fusão 29,7 cal/g). 
25. Calcule a solubilidade do iodo em clorofórmio. Dados para o clorofórmio: ∆𝑓𝐻 =
3600 𝑐𝑎𝑙. 𝑚𝑜𝑙−1, Tf=113,6 C. 
26. Calcule a pressão osmótica de uma solução de manitol a t=20C e concentração de 0,1 mol/L. 
27. Calcule a massa molar de uma proteína dissolvida em água em seu ponto isoelétrico, a partir dos 
dados de pressão osmótica a T=278 K, conforme abaixo. 
Conc. (g/dm3) 7,3 18,4 27,6 42,1 57,4 
Press. osmótica (kPa) 0,211 0,533 0,804 1,236 1,701