Lista de Exercícios 1ºÁrea

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
CENTRO DE CIÊNCIAS QUÍMICAS, FARMACÊUTICAS E DE ALIMENTOS / CCQFA
Físico-Química 2 								 Profa. Gracélie A. Serpa Schulz 
Lista de Exercícios – 1º Área
Benzeno (C6H6) e tolueno (C6H5CH3) formam uma solução quase ideal, em largo intervalo de temperatura. A 30ºC, as respectivas pressões de vapor são 118,2 Torr 36,7 Torr. a) Calcule a pressão total de vapor sobre a solução formada com 100 g de cada líquido. b) Calcule a % molar de benzeno no vapor da solução. R: 80,8 mmHg; 76,36%
A 20ºC, a constante de Henry para o oxigênio em água é de 2,95 x 107 Torr. Calcule a concentração molar do oxigênio na água em contato com o ar, a uma pressão total de 1 atm, sabendo que em 1 mL de água, têm-se 55,55 mols. R: 2,86 x 10-1 mol/L
O benzeno e o tolueno formam uma solução aproximadamente ideal. Sabendo-se que a 25ºC a pressão de vapor do benzeno é de 94,6 Torr e a pressão de vapor do tolueno é de 29,1 Torr, calcule a pressão total, as pressões parciais e a composição do vapor em equilíbrio com uma mistura de 1,6 mols de benzeno e 0,4 mols de tolueno. R: PT = 81,5 Torr; PBenzeno = 75,7 Torr; PTolueno = 5,8 Torr; yB = 0,93; yA = 0,07
Considere a mistura binária de benzeno e tolueno a 25ºC com pressões dos líquidos puros de 94,6 Torr e 29,1 Torr, respectivamente. Em um sistema no qual se estabelece um equilíbrio líquido-vapor, constata-se que a mistura vapor contém 85% em mols de benzeno. Determine a pressão total e a composição da mistura líquida. R: PT = 70,7 Torr; xA = 0,64; xB = 0,36
A H2O e C10H16 são essencialmente imiscíveis. Uma mistura dos dois componentes ferve a 95ºC, sob pressão total de 744 mmHg. A pressão de vapor de água, nessa temperatura, é de 634 mmHg.
calcule a composição do destilado em porcentagem ponderal e molar.
quantos gramas de vapor de água serão necessários para arrastar 100 g de C10H16.
R: 14,8% mol; 56, 75% em peso; 76,2 g
O coeficiente de atividade médio de um gás a 400 K e 100 bar é = 0.72. Calcular a diferença de potencial químico relativamente a um gás perfeito no mesmo estado. R: 161,7
Calcule o coeficiente de atividade médio ± para um eletrólito do tipo 1-1, numa solução 0,1 m na água a 25 ºC. Neste caso Z+Z- = 1 e I = m = 0,1. R: 0,687
A resistência de uma célula de condutividade contendo solução de KCl 0,01N é 525 ohms, a 25 ºC. A resistência da mesma célula contendo solução de NH4OH 0,1N é 2030 ohms. Estimar a constante de dissociação do NH4OH, sabendo-se que as condutâncias equivalentes iônicas à diluição infinita são em ohm.cm2/eq.g, para o NH4+ = 73,5 e para o OH- = 198,0. A condutividade da solução de KCl 0,01N, a 25 ºC vale 1,42 x 10-3 ohm/cm. R: 1,85 x 10-5
Uma solução aquosa 0,2 m de KCl congela a -0,680 ºC. Calcule i e a pressão osmótica a 0 ºC. Dados: Kf = 1,86 K.kg/mol e = 1g/mL. R: 1,83; 8,18 atm
 Uma solução de uréia e uma solução de sal, ambas aquosas, são colocadas lado a lado em ambiente confinado e deixadas até que se estabeleça o equilíbrio e a pressão de vapor seja a mesma. Após o equilíbrio, verifica-se que a uréia contém 4,35% e a de sal 5% em peso. Calcule o número de íons () formados por fórmula mínima do sal, sabendo que sua massa molar mínima é de 208,3 g/mol. A massa molar da uréia é de 60 g/mol. R: 2,99
 Calcule o abaixamento crioscópico para uma solução de 50 g de glicose em 1000 g de água, sabendo que a glicose é um não-eletrólito, com massa molar igual a 180,16 g/mol. R: 0,516 K
 Calcule a atividade de água em uma solução de sacarose e água, na qual a pressão de vapor da água é 78 Torr, a 50 ºc, sabendo-se que nesta temperatura, a pressão de vapor da água pura é de 93 Torr. R: 0,839
 O sulfato de atropina com massa molar de 694,8 g/mol é um sal conjugado de um ácido forte (divalente) e uma base fraca (monovalente). Calcule a força iônica (I) e o coeficiente de atividade médio (para uma solução 0,4 % (m/v) e concentração de 5,76 x 10-3 M.
Dados: A = 0,509; Reação: (atropina)2SO4 2 atropina +1 + SO4 -2
 R: 0,0173; 0,76
 Calcule a constante ebulioscópica da água sabendo que Tebulição = 373 K e ∆Hv = 9720 cal/mol. 
 R: 0,512 kg/mol
 Para uma solução de sacarose que contém um mol de soluto por kg da água a 20 ºC na concentração de 0,825 mol/L e densidade igual a 0,998 g/cm3, calcule:
a pressão osmótica ideal;
a pressão osmótica ideal pela equação de Morse;
a pressão osmótica ideal pela equação de vant’ Hoff.
R: 24,1 x 105 Pa; 24,3 x 105 Pa; 20,1 x 105 Pa
 Calcule o ponto de ebulição de uma solução com 30 g de sacarose em 100 g de água, sendo a massa molar da sacarose igual a 342 g/mol. Dado Ke = 0,5124. R: 100,45 ºC
 Uma solução aquosa de sacarose contendo 0,300 mol/kg corresponde a uma molaridade de C12H22O11 de 0,282 mol/dm3. Sabendo que a densidade da água é de 0,998 g/cm3 a 20oC e 1 atm estime inicialmente a pressão osmótica desta solução assumindo comportamento ideal. A pressão osmótica medida experimentalmente para esta solução é de 7,61 atm. R: 6,78 atm
 Considere uma solução água-acetona cuja % molar de acetona é igual a 70,0. A 58,8 oC e sob pressão total de 1 atm a fase vapor, em equilíbrio com esta solução, contém 87,5% de acetona em % molar. Supondo que a solução obedeça a Lei de Raoult, calcule a pressão de vapor da água pura nesta temperatura. R: 0,4167 atm
 Partindo de chumbo e bismuto líquidos na temperatura de 500 oC, preparam-se 5 mols de uma solução líquida Pb-Bi onde XPb = 0,6. Admitindo-se comportamento ideal, calcule H, V, G e S para o processo de mistura. R: 0; 0; - 21645,2 J; -28,27 J
A pressão de vapor de um líquido puro A é 575 torr a 300 K e de outro líquido puro B é 390 torr na mesma temperatura. Os dois compostos solubilizam-se formando soluções ideais e a fase vapor tem comportamento de gás ideal. Imagine o equilíbrio de uma solução com um vapor no qual a fração molar de A é 0,350. Calcule a pressão total do vapor e a composição da fase líquida. R: 439 Torr; 0,267; 0,733
21) Qual deveria ser a energia livre de formação de 1 mol de H2O a 1000 K se:
a) 10 atm de O2 e 10 atm de H2 reagem para produzir 0,001 atm de H2O;
b) 0,01 atm de O2 e 0,01 atm de H2 reagem para produzir 10 atm de H2O.
R: - 86 kJ/mol; - 76,57 kJ/mol
A constante de equilíbrio para a ionização de 4-aminopiridina é 1,35 x 10-10 a 0 ºC e 3,33 x 10-10 a 50 ºC. Calcule ΔGº a 0 ºC e a 50 ºC bem como ΔHº e ΔSº. R: 51,6 kJ/mol; 13,24 kJ/mol; - 140,5 J/K/mol; - 140,4 J/K/mol
A enzima fosfoglucomitase catalisa a interconversão de glicose 1-fosfato a glicose 6-fosfato:
				Glicose 1-fosfato			glicose 6-fosfato
Se no equilíbrio, a 25 ºC, 95% de glicose 6-fosfato estiver presente, calcular Keq e ΔGº da reação formadora de glicose 6-fosfato. 
Calcular o ΔGº da reação de glicose 1-fosfato a 102 molar e glicose 6-fosfato 10-4 molar.
 R: 19; -7,3 kJ/mol; - 4,47 kcal/mol