Exercícios Estados Físicos - Química 037

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INSTITUTO DE QUÍMICA
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
DISCIPLINA QUI-037 - QUÍMICA GERAL
LISTA DE EXERCÍCIO – ESTADOS FÍSICOS
1. As propriedades dos gases, líquidos e sólidos diferem em vários aspectos. Como você 
poderia usar a teoria cinético molecular para explicar as seguintes observações 
experimentais? (a) A facilidade de compressão diminui do gás para o líquido e deste 
para o sólido. (b) Os sólidos mantêm uma forma definida, mas os gases e os líquidos, 
não; (c) Para a maioria das substâncias, o volume de uma dada quantidade de matéria 
aumenta à medida que se dá a transformação de sólido para líquido e de líquido para 
gás. 
2. Classifique as substâncias A, B, C, D, E e F como sólidos metálicos, iônicos, 
moleculares ou covalentes
Substância Aparência p. f. (oC) Condutividade elétrica Solubilidade em 
água
A duro, branco 800 apenas se fundido ou 
dissolvido em água
solúvel
B lustroso 1500 Alta insolúvel
C mole, amarelo 113 Não insolúvel
D duro, branco 146 Não solúvel
E muito duro, incolor 1600 Não insolúvel
F duro, amarelo 398 apenas se fundido ou 
dissolvido em água
solúvel
3. Uma estudante recebeu quatro amostras dos sólidos W, X, Y e Z, todos eles exibindo 
brilho metálico. A ela foi dito que os sólidos poderiam ser ouro (Au), sulfeto de chumbo 
(PbS), quartzo (SiO2) e iodo (I2). Depois de algumas análises, a estudante chegou as 
seguintes conclusões:
• W é um bom condutor elétrico; X, Y e Z não conduzem eletricidade;
• Se os sólidos forem martelados, o sólido W fica plano, o X parte-se em muitos pedaços, 
o Y reduz-se a pó e o sólido Z não é afetado;
• Quando os sólidos são aquecidos em um bico de Bunsen, o Y funde com alguma 
sublimação, mas X, W e Z não fundem;
• Ao serem tratados com HNO3 6 mol.L-1, o sólido X dissolve-se, os sólidos W e Z não são 
afetados.
Baseando-se no trabalho da estudante, identifique os sólidos W, X, Y e Z, justificando sua 
resposta.
4.Com base na estrutura cristalina da fluorita (CaF2) apresentada a seguir, determine:
 
4. O elemento ferro cristaliza na forma cúbica de corpo centrado. Quantos átomos de 
ferro a célula unitária contém?
5. A célula unitária de corpo centrado de uma forma cristalina do ferro tem 2,8664 
angstrons em cada lado. Calcule a densidade dessa forma de ferro.
6. Faça uma representação da estrutura de bandas de um metal. Marque a banda de 
valência e a de condução e explique por que o metal é condutor de corrente.
7. A condutividade dos semicondutores se eleva à medida que a temperatura aumenta. 
Com base na teoria das bandas, explique essa observação.
8. Explique como a dopagem afeta as propriedades eletrônicas de um semicondutor.
9. Explique como a força da interação intermolecular e a estrutura das moléculas 
influenciam o valor da viscosidade dos líquidos.
10. Explique por que o álcool produz um efeito congelante na pele maior do que a água.
11. O ponto de ebulição normal do HCl líquido é -84oC. Nesta temperatura a pressão de 
vapor do SO2 é menor que 10 mmHg. As forças de atração intermoleculares são 
maiores no SO2 ou no HCl líquido? Qual dos dois deverá ter maior temperatura 
crítica? Explique.
12. Calcule a pressão que o CCl4 exercerá a 120 oC se um mol ocupa 28,0 L, supondo 
que (a) CCl4 comporta-se como gás perfeito; (b) CCl4 tem comportamento real. (c) 
Discuta qualquer diferença nos valores encontrados. Dados: a = 20,4 L2 atm mol-2; b 
= 0,1383 L mol-1 e R = 0,08206 atm.L.mol-1.K-1.
13. Observando-se uma tabela de valores de a e b (constantes de Van der waals) para 
diversos gases verifica-se: o HF possui um valor de a três vezes maior do que o CO2, 
e o CH4 possui um valor de b duas vezes maior que o He. Como essas observações 
podem ser explicadas? 
14. Qual evidência deu origem ao estabelecimento da escala de temperatura absoluta?
15. Um experimento está sendo realizado para testar a remoção do dióxido de enxofre 
dos gases que são liberados de uma usina de energia. A amostra inicial, que contém 
apenas dióxido de carbono e dióxido de enxofre, ocupa um volume de 35 L a uma 
temperatura de 41o C e uma pressão de 715 torr. Depois de todo o SO2 ter sido 
removido, a amostra ocupa um volume de23,5 L a uma temperatura de 29o C e uma pressão de 
715 torr. Determine as pressões parciais tanto do CO2 quanto do SO2 na amostra inicial.
a) O tipo de cela unitária desse composto;
b) O número de cátions, ânions e unidades de fórmula para 
cada cela unitária;
c) O número de coordenação dos íons Ca+2 e dos íons F-.
INSTITUTO DE QUÍMICA
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
DISCIPLINA QUI-037 - QUÍMICA GERAL
LISTA DE EXERCÍCIO – SEGUNDA UNIDADE
16. As propriedades dos gases, líquidos e sólidos diferem em vários aspectos. Como 
você poderia usar a teoria cinético molecular para explicar as seguintes 
observações experimentais? (a) A facilidade de compressão diminui do gás para 
o líquido e deste para o sólido. (b) Os sólidos mantêm uma forma definida, mas 
os gases e os líquidos, não; (c) Para a maioria das substâncias, o volume de 
uma dada quantidade de matéria aumenta à medida que se dá a transformação 
de sólido para líquido e de líquido para gás. 
17. Como é sabido, alguns processos de dissolução são endotérmicos e outros são 
exotérmicos. Dê interpretações do ponto de vista microscópico e macroscópico 
para esta diferença.
18. O que é solvatação? Quais são os fatores que influenciam no processo de 
solvatação?
19. Qual é o efeito da pressão sobre a solubilidade de um líquido em outro líquido, 
de um sólido em um líquido e de um gás em um líquido?
20. Como a solubilidade de um sólido varia com a temperatura?
21. Um homem comprou um peixinho numa loja de animais. Quando chegou em 
casa, pôs o peixe dentro de uma taça com água que tinha sido fervida há pouco 
tempo e depois resfriada rapidamente. Alguns minutos mais tarde, o peixe 
morreu. Identifique e explique a causa da morte.
22. Enuncie a lei de Raoult e dê uma interpretação para os desvios positivos e 
negativos do comportamento ideal.
23. O que são propriedades coligativas? Descreva os fenômenos de abaixamento da 
pressão de vapor, elevação do ponto de ebulição, abaixamento do ponto de 
congelamento e pressão osmótica.
24. Classifique as substâncias A, B, C, D, E e F como sólidos metálicos, iônicos, 
moleculares ou covalentes
Substância Aparência p. f. (oC) Condutividade 
elétrica
Solubilidade 
em água
A duro, branco 800 apenas se fundido 
ou dissolvido em 
água
solúvel
B lustroso 1500 Alta insolúvel
C mole, amarelo 113 Não insolúvel
D duro, branco 146 Não solúvel
E muito duro, incolor 1600 Não insolúvel
F duro, amarelo 398 apenas se fundido 
ou dissolvido em 
água
solúvel
25. Uma estudante recebeu quatro amostras dos sólidos W, X, Y e Z, todos eles 
exibindo brilho metálico. A ela foi dito que os sólidos poderiam ser ouro (Au), 
sulfeto de chumbo (PbS), quartzo (SiO2) e iodo (I2). Depois de algumas análises, 
a estudante chegou as seguintes conclusões:
• W é um bom condutor elétrico; X, Y e Z não conduzem eletricidade;
• Se os sólidos forem martelados, o sólido W fica plano, o X parte-se em muitos 
pedaços, o Y reduz-se a pó e o sólido Z não é afetado;
• Quando os sólidos são aquecidos em um bico de Bunsen, o Y funde com alguma 
sublimação, mas X, W e Z não fundem;
• Ao serem tratados com HNO3 6 mol.L-1, o sólido X dissolve-se, os sólidos W e Z 
não são afetados.
Baseando-se no trabalho da estudante, identifique os sólidos W, X, Y e Z, 
justificando sua resposta.
26. Com base na estrutura cristalina da fluorita (CaF2) apresentada abaixo, 
determine:
 
27. A densidade do cromometálico é de 7,20 g cm-3. Sabendo que a célula 
unitária do cromo é cúbica e o raio atômico do cromo é 125 pm, determine o tipo 
de célula unitária (cúbica simples, cúbica de corpo centrado ou cúbica de face 
centrada).
28. Sabendo que o raio de um íon brometo é 182 pm, qual o tamanho máximo e o 
mínimo que um cátion pode ter para se encaixar no vazio octaédrico de um 
retículo de íons brometo?
29. Faça uma previsão da ordem de viscosidade das seguintes substâncias a 0 
oC: etanol, dimetil éter, butanol e propanona.
15. Calcule a pressão que o CCl4 exercerá a 120 oC se um mol ocupa 28,0 L, 
supondo que (a) CCl4 comporta-se como gás perfeito; (b) CCl4 tem 
comportamento real. (c) Discuta qualquer diferença nos valores encontrados. 
Dados: a = 20,4 L2 atm mol-2; b = 0,1383 L mol-1 e R = 0,08206 atm.L.mol-1.K-1.
16. Uma certa bebida é preparada pela dissolução de CO2 a 3,00 atm em uma 
solução contendo flavorizantes e confinada em lata de alumínio a 20 oC. Qual o 
volume de CO2 que é perdido quando uma lata de 355 mL da bebida é aberta a 
1,00 atm e 20 oC, considerando que todo o CO2 escape? (KH = 2,3 x 10-2 mol.L-
1.atm-1).
17. Benzeno e tolueno formam soluções aproximadamente ideais. Se a 300 K P*tolueno 
= 32,06 mmHg e P*benzeno = 130,01 mmHg, (a) calcule a pressão de vapor de uma 
solução na qual a fração em mol do tolueno é 0,60 e (b) calcule a fração em mol 
do tolueno no vapor em equilíbrio com a solução.
d) O tipo de cela unitária desse composto;
e) O número de cátions, ânions e unidades de fórmula para 
cada cela unitária;
f) O número de coordenação dos íons Ca+2 e dos íons F-.
g) A densidade da fluorita.
19. Quando 0,55 g de ácido benzóico puro, fórmula molecular C7H6O2, são 
dissolvidos em 32,0 g de benzeno, o ponto de congelamento da solução é 0,36 
oC mais baixo que o valor do ponto de congelamento do solvente puro. Sabe-se 
que a constante de abaixamento do ponto de congelamento para o benzeno é 
5,12 oC.kg.mol -1.
 
OH
O
 Ácido benzóico
20. Foram preparadas duas soluções, α e β, de um certo composto orgânico Y, que 
é não volátil. Para obter a solução α, 9,63 g do composto Y foram dissolvidos em 
200 g de água e para obter a solução β, 4,5 g do composto Y foram dissolvidos 
em 200 g de benzeno (C6H6). A solução α tem uma pressão de vapor de 754,5 
mmHg à temperatura de ebulição normal da água e a solução β, à temperatura 
de ebulição normal do benzeno, tem pressão de vapor idêntica a da solução α 
18. As curvas de pressão de vapor em função da fração em mol 
de CS2 para o sistema dissulfeto de carbono e acetona são 
apresentadas na figura ao lado. Analisando o perfil dos 
gráficos, percebem-se desvios positivos da lei de Raoult. 
Explique este comportamento abordando os aspectos 
macroscópicos e microscópicos do processo de dissolução.
a) Calcule a massa molar do ácido benzóico a partir dos dados 
fornecidos e determine o erro percentual comparado ao valor 
calculado a partir da fórmula molecular.
b) Use a estrutura do soluto para explicar qualquer diferença nos valores 
encontrados.
(754,5 mmHg). Calcule a massa molar do composto Y nas soluções α e β e 
explique qualquer diferença.
21. Calcule as mudanças na pressão de vapor em relação à água pura para uma 
solução aquosa a 40 oC em que a fração em mol da frutose é 0,22. Determine a 
pressão de vapor em uma solução aquosa saturada de fluoreto de magnésio a 
20 oC. A solubilidade de MgF2 a 20 oC é 8 mg/100 g de H2O as pressões de vapor 
da a 40 oC e 20 oC são, respectivamente, 55,32 Torr e 17,54 Torr. 
22. Considerando que 1,00 g de etilenoglicol, não eletrólito, não volátil, é adicionado 
a 25,00 g de água e que a solução resultante congela a -1,2 oC, determine a 
fórmula molecular do etilenoglicol, sabendo que sua composição em massa é: 
38,7% de carbono, 9,7% de hidrogênio, 51,6% de oxigênio.
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