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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE 
Departamento de Físico-Química 
Físico-Química I – Turma 3as e 5as - tarde – Prof. Raphael Cruz 
6a Lista de Exercícios 
 
 
SOLUÇÕES 
 
 
Exercício 1. 
 
 Que volume de água (medido a 25 oC) será necessário para se preparar 1 litro de solução 1,0 
molar de cloreto de sódio? Qual será o volume de uma solução aquosa 1,0 molar de cloreto de sódio, 
contendo 1000 g de água? Qual o valor da massa específica de cada solução, a 25 oC? Os volumes 
parciais molares da água e do cloreto de sódio, em solução 1,0 molar, valem respectivamente: V 1 = 
18,31 cm3/mol e V 2 = 27,02 cm
3/mol; as massas específicas da água e do cloreto de sódio, a 25 oC, são 
as seguintes: 0,997 g/cm3 e 2,165 g/cm3. 
Resp.: 961 cm3; 1046 cm3; 1,016g/cm3; 1,016g/cm3. 
 
 
Exercício 2. 
 
 A tabela a seguir contém alguns valores dos volumes parciais molares do etanol e da água em 
soluções destes dois líquidos, a 25 oC. 
 
Fração molar de etanol Volumes parciais molares (cm3/mol) 
 Etanol Água 
0,0 ----- 18,0 
0,2 55,3 17,7 
0,4 56,4 17,2 
0,6 57,6 16,7 
0,8 57,9 15,7 
1,0 58,0 ----- 
 
A 25 oC juntam-se 20 litros de água a 16 litros de etanol. Determinar o volume e a massa específica da 
solução resultante. A 25 oC misturam-se 11 litros de solução aquosa a 20% molar em etanol com 18 
litros de solução aquosa a 60% molar em etanol. Determinar o volume e a massa específica da solução 
resultante. 
Resp.: 35,0 L; 0,934 g/ cm3; 28,7 L; 0,889 g/ cm3. 
 
 
Exercício 3. 
 
 Calcule a função de Gibbs de excesso em função da fração molar, da atividade e do coeficiente 
de atividade. Refaça o mesmo cálculo para a Entropia de Excesso. O que se entende por estas duas 
grandezas? 
 
 
 
 
 
 
Exercício 4. 
 
Quatro moles de nitrogênio, n moles de hidrogênio e (8-n) moles de oxigênio são misturados a 300 K e 
1atm. a) Escreva a expressão para ΔGmist; b) Calcule o valor de n para o qual ΔGmistpossui um mínimo. 
c) Calcule o valor mínimo de ΔGmist. 
Resp.: 4 moles; -32,88 kJ. 
 
 
Exercício 5. 
 
Um tonel contém 10 m3de uma solução com 90,4% de etanol em água. Deseja-se preparar vodka 
com33,35% de álcool a partir desta solução. Sabendo que a temperatura é de 15°C, a densidade da 
água é0,9991 g/cm3 e que os volumes parciais molares da água e do etanol são, respectivamente, 14,61 
e 58,01cm3/mol na solução e 17,11 e 56,58 cm3/mol na vodka. Determine: 
a) O volume de água em m3 a ser adicionado. 
b). O volume de vodka obtido. 
As massas moleculares da água e do etanol são 18 e 46 g/mol, respectivamente. 
Resp.: 5,75 m3; 15 m3. 
 
 
Exercício 6. 
 
 Os líquidos 1 e 2 dissolvem-se completamente um no outro em todas as proporções em que 
sejam misturados. Nas soluções destes líquidos o potencial químico do líquido 1 é expresso por: 1 = 
1
o + RTlnx1 - Bx2
2, em que figuram as frações molares dos líquidos 1 e 2 e onde B é uma constante. 
Determinar: a) a respectiva expressão do potencial químico do líquido 2; b) as expressões dos 
coeficientes de atividade dos dois líquidos em solução; c) as variações de volume, de entropia, da 
função de Gibbs e de entalpia ao se preparar, isotérmica e isobaricamente, solução a partir dos líquidos 
puros. 
Resp.: 2= 
o
2 + RTlnx2 - Bx1
2; 1 = exp(-Bx2
2/RT) e 2 = exp(-Bx1
2/RT); V = 0; S = -n1Rlnx1 - 
n2Rlnx2; G = n1(RTlnx1 - Bx2
2) + n2(RTlnx2 - Bx1
2); H = -n1Bx2
2 - n2Bx1
2. 
 
 
Exercício 7. 
 
 Uma solução ideal contendo 0,1 mol de naftaleno e 0,9 mol de benzeno, é resfriada até atingir a 
temperatura Tf' e cristalizar parte do benzeno. A solução, assim saturada em benzeno, é filtrada, a Tf' 
constante, separando-se o benzeno cristalizado. O líquido que resulta da filtração, aquecido a 80,1 oC, 
tem pressão de vapor igual a 670 mm Hg, nesta temperatura de 80,1 oC. Determinar: a) a temperatura 
Tf’, alcançada pela solução no resfriamento; b) a quantidade de benzeno cristalizada. Temperatura de 
fusão do benzeno puro: 5,5 oC; temperatura de ebulição normal do benzeno: 80,1 oC; calor latente de 
fusão do benzeno: 9,82x103 J/mol. 
Resp.: -2,5 oC; 0,153 mol. 
 
 
 
 
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6a Lista de Exercícios 
 
 
 
 
 
Exercício 8. 
 
 Uma solução de sacarose em água contém 1,712 g de soluto por 1000 g de solvente. 
Determinar: a ) a temperatura de ebulição normal da solução; b) a temperatura de fusão da solução, sob 
pressão de 1,01 bar; c) a pressão osmótica da solução, a 25 oC. São dados: massa molecular da água 
18,0 g/mol, calor latente de vaporização da água: 2,26x103 J/g; calor latente de fusão da água: 334 J/g; 
massa molecular da sacarose: 342,3 g/mol. 
Resp.: 100,003 oC; -0,009 oC; 0,124 bar. 
 
 
Exercício 9. 
 
 A 27 oC a diferença entre o potencial químico da água pura e o potencial químico da água numa 
solução aquosa de soluto não volátil vale 141 J/mol. Determinar a pressão de vapor e a pressão 
osmótica, a 27 oC, e a temperatura de fusão e a de ebulição, sob pressão de 1,01 bar, da solução. 
Admitir a solução como solução ideal e usar os seguintes dados: pressão de vapor da água pura, a 27 
oC: 26,7 mm Hg; calores latentes de vaporização e de fusão da água: 41,2x103 J/mol e 6,02x103 J/mol; 
volume molar da água pura: 18,1 cm3/mol. 
Resp.: 22,5 mmHg; 77,9 bar; -5,7 oC; 101,6 oC. 
 
 
Exercício 10. 
 
 Uma solução ideal, com 1,50% em peso de soluto não volátil, dissolvido em tolueno, tem 
pressão de vapor igual a 713 mm Hg, a 110,6 oC. Determinar a massa molecular do soluto e a 
temperatura de ebulição normal da solução. A temperatura de ebulição normal do tolueno puro é igual 
a 110,6 oC e a este líquido pode-se aplicar a regra de Trouton. 
Resp.: 21,2 g/mol; 112,9 oC. 
 
 
Exercício 11. 
 
 Uma membrana permeável à água separa água pura de uma solução 
aquosa com fração molar do solvente igual a 0,995, conforme a figura. Que 
pressão se deverá aplicar sobre a solução para evitar o efeito osmótico? Quanto 
valerá a pressão osmótica da solução? O que ocorrerá se á solução aplicar-se 
uma pressão 10 bar maior que a pressão sobre o solvente puro? Qual será a 
condição do equilíbrio entre a água pura e a solução? Admitir: 1) que a 
temperatura é sempre constante e igual a 25 oC, 2) que a solução é ideal e 3) 
que a solução e a água pura estarão sempre no mesmo nível hidrostático. 
Resp.: 6,90 bar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Físico-Química I – Turma 3as e 5as - tarde – Prof. Raphael Cruz 
6a Lista de Exercícios 
 
 
 
 
 
Exercício 12. 
 
 Um tubo cilíndrico de raio igual a 1 cm tem sua extremidade inferior fechada por uma 
membrana permeável à água. Este tubo, contendo 20 cm3 de solução aquosa 0,001 molar em soluto 
não volátil, encontra-se imerso em um grande volume de água pura. Determinar a pressão e a 
concentração da solução após alcançar o equilíbrio com a água pura, admitindo que: a) a temperatura é 
mantida constante e igual a 25 oC; b) no início, antes da osmose, a solução e a água pura estão no 
mesmo nível hidrostático; c) a solução é diluída e ideal, cuja pressão osmótica expressa-se por:  = 
cRT; c) o volume da água pura, por ser muito grande, praticamente não se alterará ao ocorrer a 
osmose. 
Resp.: 7,26 mm Hg; 3,91x10-1 mol/m3. 
 
 
Exercício 13. 
 
 As temperaturas de ebulição normal de soluções aquosas de soluto não volátil variam com a 
fração molar da água conforme a tabela abaixo: 
x1 1,000 0,999 0,998 0,997 0,996 0,995 0,990 0,980 
T eb
o (oC) 100,000 100,029 100,058 100,170 100,285 100,401 101,196 103,285 
 a) Verificar quais dessas soluções são soluções ideais; 
 b) Determinar a atividade e o coeficiente de atividade da água em cada solução; 
 c) Representar a dependência do coeficiente de atividade da água com a concentração da 
solução. 
 Dado: calor latente de vaporização da água:

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