Considere as seguintes soluções aquosas:

  • I. molar de glicose;

  • II. molar de ácido acético; e

  • III. molar de cloreto de cálcio.

Em relação a essas soluções são feitas as seguintes afirmações:

a) A pressão de vapor da água nessas soluções obedece à ordem:

b) A pressão osmótica nessas soluções obedece à ordem: .

c) A elevação da temperatura de ebulição nessas soluções está na ordem:

Dentre as afirmações acima está(ão) CERTA(S):


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ITA IIIT 08/06/2022 17:37
A priori, entende-se que a questão trata principalmente de propriedades coligativas, assim, analisando cada composto, têm-se: $• \ \text{Glicose:}$ A glicose é um composto molecular, apenas se dissolve nesse caso, ela não dissocia, assim, pode-se escrever para ela: \begin{matrix} \ce{{C_6H_{12}O_{6}}_{(c)} &\leftrightharpoons& {C_6H_{12}O_{6}}_{(aq)} } \end{matrix}$• \ \text{Ácido acético:}$ O ácido acético não se dissocia completamente, sendo sua dissociação como:\begin{matrix} \ce{{CH_3COOH}_{(aq)} &\leftrightharpoons& {CH_3COO^-}_{(aq)} &+& {H^+}_{(aq)}} \end{matrix}$• \ \text{Cloreto de cálcio:}$ Este é um sal, produzido a partir de uma base forte $\ce{Ca(OH)_2}$ e um ácido forte $\ce{HCl}$, dissocia quase que completamente, logo, têm-se: \begin{matrix} \ce{{CaCl_2}_{(aq)} &\longrightarrow& {Ca^{+2}}_{(aq)} &+& {2Cl^-}_{(aq)}} \end{matrix} Com conhecimento das propriedades coligativas, entende-se que a dissociação de soluto não volátil altera fatores como pressão de vapor, pressão osmótica, ponto de ebulição e congelamento. Nesse viés, analisando cada afirmação: $• \ \text{Afirmativa (a):}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$ Adicionar partículas de soluto não volátil diminui a pressão de vapor, isto é, a dissociação contribui para o abaixamento da pressão de vapor, pois diminui a tendência ao espace das moléculas vide abaixamento da velocidade de escape das moléculas. Nesse viés, quanto mais moléculas menor a pressão, assim, vide análise anterior, têm-se para cada composto: \begin{matrix} \text{[Moléculas da Glicose]} &=& \ 1 \cdot (3\cdot 10^{-2}) \ \text{molar} \\ \text{[Moléculas do Ácido acético]} &\lessapprox& \ 2 \cdot (3\cdot 10^{-2}) \ \text{molar} \\ \text{[Moléculas do Cloreto de cálcio]} &=& \ 3 \cdot (1 \cdot 10^{-2}) \ \text{molar} \end{matrix}Atente que, a dissociação claramente aumenta o número de moléculas em solução, por isso, o ácido acético apresentará a maior concentração, enquanto a glicose e o cloreto de cálcio terão quase a mesma. Portanto, a relação de pressões de vapor deve ser: \begin{matrix} pII &<& pI &\approx&pIII \end{matrix} $• \ \text{Afirmativa (b):}$ $\color{orangered}{\text{Falsa}}$ A pressão osmótica aumenta com a quantidade de soluto não volátil dissolvido, isto é, maior pressão é necessária para frear o processo de osmose. Nesse contexto, a pressão deve ser maior, pois, o incremento de partículas de soluto não volátil dissolvido diminuem a tendência ao escape das moléculas, enquanto o acréscimo da pressão aumenta esta tendência. Em suma, visto a concentração de moléculas na alternativa anterior, têm-se a relação entre as pressões como:\begin{matrix} \pi_{I} &\approx& \pi_{III} &<& \pi_{II} \end{matrix}$• \ \text{Afirmativa (c):}$ $\color{orangered}{\text{Falsa}}$ Já entende-se que adicionar soluto não volátil dificulta o processo de mudança de fase, ou seja, a tendência ao escape diminui. Com isso, a temperatura de ebulição deve aumentar conforme soluto não volátil dissolvido for adicionado, pois será preciso fornecer mais energia - aquecer mais a solução - no processo, ou seja, o ponto de ebulição aumenta. Com isso, têm-se a relação das temperaturas de ebulição como:\begin{matrix} \Delta T_{I} &\approx& \Delta T_{III} &<& \Delta T_{II} \end{matrix} \begin{matrix}Letra \ (A) \end{matrix}
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