Lista 5 – Atividades e eletrólitos em soluçao

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Lista de exercícios 5 – Atividades, soluções de eletrólitos, pilhas e sistemas biológicos. 
 
Em todos os exercícios use os seguintes dados: 𝑅 = 8,314	𝐽/𝑚𝑜𝑙. 𝐾 = 1,989	𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙. 𝐾 = 0,082	𝐿. 𝑎𝑡𝑚/𝑚𝑜𝑙. 𝐾; 𝑇/𝐾 = 𝑡/℃ + 273; 𝐹 = 96485	𝐶.𝑚𝑜𝑙?@. 
Consulte alguma tabela de potenciais elétricos padrão, quando necessário. 
1) Uma solução aquosa contém 1% de glicose em massa. Determine a temperatura de fusão da 
solução, considerando-a como ideal. Medidas feitas em laboratório mostram que a temperatura 
real de fusão é 𝑡A = −0,52	℃. Determine a atividade e o coeficiente de atividade da água na 
solução. Como podemos explicar este resultado? Dados:	𝛥A𝐻 = 1,4363	𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙; 𝑡A∗ = 0	℃; 
Mgli=180,15 g/mol. 
2) Seja uma solução aquosa contendo 45,20 g de sacarose (C12H22O11) em 316,0 g de água. Para esta 
solução, calcule; 
a) O abaixamento do ponto de fusão e o aumento do ponto de ebulição, com relação ao solvente 
puro. Dados 	𝛥A𝐻 = 6003	𝐽/𝑚𝑜𝑙, 𝛥G𝐻 = 40656	𝐽/𝑚𝑜𝑙. 
b) Quais serão estes valores se a atividade da solução for a=0,990? 
3) A pressão de vapor da água pura é p*=0,122 atm a T=323 K. A pressão de vapor da água medida 
para uma solução de sacarose de fração molar real da água x=0,96 é de p=0,1165 atm na mesma 
temperatura. Calcule a atividade e o coeficiente de atividade da água na solução. 
4) Uma solução contém 1,00 g de ácido acético em 100,0 g de benzeno. Para esta solução foi medido 
um abaixamento da temperatura de fusão de ∆𝑇A = 0,45	𝐾. Qual é a massa molar aparente do 
ácido acético na solução? Dada a constante crioscópica do benzeno Kf=5,12 K.kg.mol-1. Explique 
o resultado obtido. 
5) A pressão osmótica de uma solução contendo um soluto não volátil é dada pela expressão 𝜋 =− JKLM 𝑙𝑛 OO∗. Assumindo comportamento ideal, determine a pressão osmótica de uma solução aquosa 
que contém 5,00x10-4 mol de glicose por grama de solução a t=10,2 °C. Considere a densidade da 
água como r=0,9997 g/cm3 
6) Uma solução aquosa de massa total m=100 g contém 1% de NaCl em massa. O ponto de fusão da 
solução é de 𝑡A = −0,5875	℃. Para esta solução, determine: 
a) O fator de van’t Hoff. Explique o resultado encontrado, com relação ao resultado previsto. 
Dado: 𝛥A𝐻 = 6003	𝐽/𝑚𝑜𝑙. 
b) A atividade e o coeficiente de atividade da água. Explique o resultado obtido. 
7) Determine o fator de van’t Hoff para uma solução aquosa 0,475 mol/L de CaCl2, cujo abaixamento 
do ponto de fusão é de ∆𝑇A = −2,345	𝐾. A constante crioscópica da água vale 𝐾A =1,86	𝐾. 𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙?@. 
8) A pressão osmótica média do sangue humano é p=7,698 atm a t=37 °C. Qual é a concentração de 
uma solução aquosa de NaCl que pode ser injetada no sangue humano? Assuma comportamento 
ideal para o sistema. 
9) O abaixamento do ponto de fusão de uma solução 0,001 mol/L de HCl é ∆𝑇A = −3,69𝑥10?R	𝐾. 
Qual é a pressão osmótica da solução a t=25 °C. Para a água, 𝐾A = 1,86	𝐾. 𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙?@. 
10) A condutância de uma solução é L=0,689 W-1. Determine a condutância específica da solução 
considerando a constante da célula de condutividade como 0,255 cm-1. 
11) A condutância de uma célula que contém uma solução aquosa de KCl 0,0560 mol/L é L=0,0239 
W-1. Quando a mesma célula é preenchida com solução aquosa de NaCl de 0,0836 mol/L, sua 
condutância é de L=0,0285 W-1. Sabendo que a condutância equivalente do KCl é Leq=134,5 W-
1.equiv-1.cm2, calcule a condutância equivalente do NaCl. 
12) A condutância equivalente de uma solução aquosa de ácido acético, de concentração 0,10 mol/L 
é Leq=5,2 W-1.equiv-1.cm2. Calcule a constante de dissociação do ácido acético. Dado, para o ácido 
acético, L0=390,7 W-1.equiv-1.cm2 
13) O abaixamento do ponto de fusão de uma solução aquosa 1,00x10-3 mol/L de KxFe(CN)6 é de ∆𝑇A =−7,10𝑥10?R	𝐾. Determine x do sal sabendo que 𝐾A = 1,86	𝐾. 𝑘𝑔.𝑚𝑜𝑙?@ para a água. 
14) Determine a força iônica e coeficiente de atividade iônica média para as seguintes soluções: 
a) 0,1 mol/L de NaCl; 
b) 0,1 mol/L de K2SO4; 
c) 0,3 mol/L de K3PO4; 
d) 0,02 mol/L de Fe2(SO4)3. 
15) Calcule a força iônica de uma solução 0,1 mol/L de ácido butírico, considerando 𝐾S = 1,5𝑥10?T. 
16) Calcular o valor de ∆𝐺V da oxidação do lactato por citocromo c oxidado, a T=298 K e pH=7,0. 
Dados: 𝐸XYZV = +0,25	𝑉 para a reação: 𝑐𝑖𝑡 𝑐 ]^ + 𝑒? → 𝑐𝑖𝑡 𝑐 abc; 𝐸OYaV = −0,19	𝑉 para a reação: 𝑝𝑖𝑟𝑢𝑣𝑎𝑡𝑜 + 2𝑒? + 2𝐻h → 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑎𝑡𝑜; 
17) Preveja se a seguinte reação ocorreria espontaneamente, sob condições de estado padrão, e calcule 
sua constante de equilíbrio a t=25 °C: 𝑆𝑛(k) + 2𝐴𝑔(Sn)h → 𝑆𝑛(Sn)ho + 2𝐴𝑔(k). Consulte os valores de 
potencial de redução dados na tabela contida no texto 19. 
18) Calcule o potencial de redução padrão para a reação de eletrodo: 𝐹𝑒(Sn)hR + 𝑒? → 𝐹𝑒(Sn)ho , com base 
nos potenciais: 𝐹𝑒 Snho |𝐹𝑒 k 	𝐸V = −0,447	𝑉 e 𝐹𝑒 SnhR |𝐹𝑒 k 	𝐸V = 0,771	𝑉. 
19) Preveja se a seguinte reação é espontânea: 𝐶𝑑(k) + 𝐹𝑒(Sn)ho → 𝐶𝑑(Sn)ho + 𝐹𝑒(k), dado que 𝐶𝑑ho =0,15	𝑀	𝑒	 𝐹𝑒ho = 0,68	𝑀. 
20) A partir das FEM padrão dos pares 𝐹𝑒 Snho |𝐹𝑒 SnhR e 𝐶𝑒 SnhR |𝐶𝑒 Snhs , calcule a constante de equilíbrio 
para a seguinte reação, a T=298 K: 𝐶𝑒 Snhs + 𝐹𝑒 Snho → 𝐶𝑒 SnhR + 𝐹𝑒 SnhR . Dados os potenciais: 𝐶𝑒hs +𝑒? → 𝐶𝑒hR					𝐸V = +1,72	𝑉 e 𝐹𝑒hR + 𝑒? → 𝐹𝑒ho					𝐸V = +0,771	𝑉. 
21) Um mol das seguintes espécies: oxalacetato, malato, acetato e acetaldeído, foram dissolvidos em 
água suficiente para fornecer um litro de solução a t=25 °C. Dados os potenciais: 𝑜𝑥𝑎𝑙𝑎𝑐𝑒𝑡𝑎𝑡𝑜 +2𝐻h + 2𝑒? → 𝑚𝑎𝑙𝑎𝑡𝑜	𝐸V = −0,102	𝑉 e 𝑎𝑐𝑒𝑡𝑎𝑡𝑜 + 2𝐻h + 2𝑒? → 𝑎𝑐𝑒𝑡𝑎𝑙𝑑𝑒í𝑑𝑜	𝐸V = −0,600	𝑉, 
resolva os itens abaixo: 
a) Escreva uma equação de reação de oxidorredução para uma reação termodinamicamente 
favorável das espécies acima. 
b) Para a reação, determine: a espécie oxidada, a espécie reduzida, o agente oxidante e o agente 
redutor. 
c) Calcule a FEM, a energia de Gibbs padrão e a constante de equilíbrio da reação.