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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ - UECE Reconhecida: pelo o Decreto nº 79.172 - de 26.01.77 FACULDADE DE EDUCAÇÃO DE ITAPIPOCA - FACEDI Reconhecimento: pela Portaria Ministerial nº 464/88 de 30.08.88 D.O.U. 01.09.88 Aluno(a): BEATRIZ PRACIANO DE CASTRO N° de matrícula: 1385230 Disciplina: Físico-Química II Professor: Dr. Felipe Diógenes Abreu 1ª AVALIAÇÃO SEMESTRAL 1. Quais os critérios empíricos e termodinâmicos que definem uma solução ideal? Explique esses critérios sob uma perspectiva molecular. I. O solvente obedece a Lei de Raoult; “A pressão parcial de vapor de uma substância numa mistura é proporcional à sua fração molar na solução e à sua pressão de vapor quando pura” pj = xj.pj* A lei de Raoult é obedecida quando os componentes da mistura têm moléculas de forma e tamanho semelhantes e são mantidas na fase líquida por forças intermoleculares de natureza e intensidade semelhantes. Ou seja, os componentes da solução precisam ter polaridade semelhante. II. O soluto obedece a Lei de Henry; “A pressão de vapor de um soluto volátil B é proporcional à sua fração molar na sua solução” pb = xb.Kb A Lei de Henry é normalmente obedecida apenas em concentrações baixas do soluto (próximas de xb = 0). Ou seja, a concentração de soluto é pequena. 2. Estime o coeficiente de atividade médio de atividade iônica, e a atividade de uma solução que é 0,020 mol.kg-1 no NaCl(aq) e 0,035 mol.kg-1 no Ca(NO3)2(aq). 3. Explique porque um peixe de habitat em água salgada não sobreviveria num lago de água doce. Os líquidos que circulam no corpo dos peixes da água salgada têm aproximadamente mesma proporção de sais que água do mar. Quando o peixe é colocado em lagos de água doce, essa concentração será maior em seu corpo de que no ambiente. Como os corpos tendem a estar sempre em equilíbrio, o peixe acabará absorvendo mais água por osmose e não terá como eliminá−la. Ele inchará, e morre, podendo até explodir. O oposto acontece com um peixe de água doce colocado no mar. 4. A pressão parcial de oxigênio dissolvido na água de um lago que está a 2900 m acima do nível do mar é 0,14 atm. Qual é a solubilidade molar do oxigênio nesse lago à 20ºC? Dado: kH (oxigênio) = 1,3 x 10-3 mol.L-1.atm-1. 5. Calcule o número de mols de CO2 que dissolverá em água para formar 900 mL de solução, em 20ºC, se a pressão parcial de CO2 é 1 atm. Dado: kH (dióxido de carbono) = 2,3 x 10-2 mol.L-1.atm-1 6. Calcule a pressão de vapor de água, em 20ºC, em uma solução preparada pela dissolução de 10,0 g de sacarose (C6H22O11), em 100 g de água. Dados: massa molar da sacarose (C6H22O11) = 342,3 g.mol-1 e pressão de vapor para água pura (P*água) = 17,54 Torr em 20ºC. 7. A pressão de vapor de 250 g de 2-propanol é 50,0 kPa a 338,8ºC, mas cai a 49,62 kPa quando se dissolvem 8,69 g de um composto orgânico não-volátil. Calcule a massa molar desse composto orgânico. Dados: massa molar do 2-propanol = 60 g.mol-1 8. A pressão osmótica de uma solução aquosa salina, a 288 K, é 99,0 kPa. Considerando o efeito crioscópico dessa solução, calcule o ponto de congelamento da solução. Considere a densidade da solução muito próxima ao do solvente (dágua=1000 kg.m-3). Dados: Temperatura de congelamento da água pura = 0ºC; R = 8,314 J.K.mol-1; constante crioscópica da água (Kc) = 1,86 K.mol-1.kg 9. A pressão osmótica de 3,0 g de 1,50 g de poliestireno dissolvido no benzeno necessário para produzir 150 mL de solução foi 1,21 kPa, em 25ºC. Calcule a massa molar da amostra de poliestireno. Dados: R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1; 1 atm = 101,325 kPa 1,50 g ÷ 0,003 = 500 x 0,082 = 41 g/mol-1 10. Explique sucintamente o processo de osmose reversa. Qual a principal aplicação tecnológica desse fenômeno? A osmose reversa é um processo de separação de substâncias através de uma membrana que retém o soluto. O solvente flui do meio mais concentrado (hipertônico) para o menos concentrado (hipotônico), isolando-se do soluto por uma membrana que permite a sua passagem. Com uma pressão maior que a pressão osmótica natural exercida, a membrana semipermeável permite apenas a passagem da água, retendo o soluto. O principal uso dessa técnica é para dessalinização da água do mar. É um recurso viável utilizado para amenizar a problemática da escassez de água em muitas regiões do planeta.