Iniciante
Propriedades coligativas são propriedades associadas a soluções que dependem do número de partículas nelas dispersas, mas não da natureza do soluto. Embora muitas vezes deixadas de lado, apresentam inúmeras utilizações práticas importantes para a vida cotidiana. Sobre esse assunto:
a) Defina pressão de vapor.
b) Qual a relação entre pressão de vapor e temperatura de ebulição?
c) Explique o princípio de funcionamento de uma panela de pressão, baseando-se nessa relação.
d) É comum na tradição popular colocar sal na água com gelo para deixá-la “mais gelada”. Quimicamente, isso faz sentido? Se sim, explique por quê.
Intermediário
Propriedades coligativas são propriedades associadas a soluções que dependem do número de partículas nelas dispersas, mas não da natureza do soluto. Embora muitas vezes deixadas de lado, apresentam inúmeras utilizações práticas importantes para a vida cotidiana. Sobre esse assunto:
a) Qual a relação entre pressão de vapor e temperatura de ebulição? Explique o princípio de funcionamento de uma panela de pressão, baseando-se nessa relação.
Em uma aula sobre coligativas, pediu-se a um estudante que determinasse a massa molar média de uma amostra industrial de um dado polímero, que é considerado adequado se esse valor se encontra numa faixa de (1000 ± 150) g mol-1. Para isso, decidiu medir a pressão osmótica de uma solução (de volume final 250ml) que continha 1,7452g do polímero e nenhum outro soluto. Obteve, a temperatura ambiente, o valor de 0,162atm.
b) Calcule a massa molar média do polímero. Esse valor está adequado?
c) Qual o erro do valor teoricamente esperado de 1000 g mol-1?
Pediu-se também que determinasse o ponto de congelamento de um líquido solvente X, cujas únicas informações conhecidas eram sua constante crioscópica, KX = 0,37 K kg mol-1, e sua densidade, dX = 740 kg m-3. Para tal, dispunha apenas de uma solução que continha 1,3420g da mesma amostra de polímero dissolvida em 400ml de X. Incerto do que fazer, fez uma análise completa da solução: a pressão osmótica era de 59,2mmHg a 25°C, sua temperatura de congelamento era de 1,403°F e sua pressão de vapor era de 0,5733bar a 90°C.
d) Calcule a temperatura de congelamento de X puro.
Avançado
Propriedades coligativas são propriedades associadas a soluções que dependem do número de partículas nelas dispersas, mas não da natureza do soluto. Embora muitas vezes deixadas de lado, apresentam inúmeras utilizações práticas importantes para a vida cotidiana.
Em uma aula sobre coligativas, pediu-se a um estudante que determinasse a massa molar média de uma amostra industrial de um dado polímero, que é considerado adequado se esse valor se encontra numa faixa de (1000 ± 150) g mol-1. Para isso, decidiu medir a pressão osmótica de uma solução (de volume final 250ml) que continha 1,7452g do polímero e nenhum outro soluto. Obteve, a temperatura ambiente, o valor de 0,162atm.
a) Calcule a massa molar média do polímero. Esse valor está adequado?
b) Qual o erro do valor teoricamente esperado de 1000 g mol-1?
Pediu-se também que determinasse o ponto de congelamento de um líquido solvente X, cujas únicas informações conhecidas eram sua constante crioscópica, KX = 2,720 K kg mol-1, sua densidade, dX = 740 kg m-3. Para tal, dispunha apenas de uma solução que continha 13,4420g da mesma amostra de polímero dissolvida em 200ml de X. Incerto do que fazer, fez uma análise completa da solução: a pressão osmótica era de 59,2mmHg a 25°C, sua temperatura de congelamento era de 1,403°F e sua pressão de vapor era de 0,5733bar a 90°C.
c) Calcule a temperatura de congelamento de X puro em K.
d) Sabendo que a temperatura de ebulição de X puro é de 405,8K, calcule a entalpia de vaporização molar de X. Explicite qualquer aproximação realizada (se necessário).
e) Qual a temperatura de ebulição de X estimada (usando o valor de entalpia obtido no item d) pela regra de Trouton? Calcule seu erro ao valor real. Explique a discordância.
Obs: Regra de Trouton:
O valor de variação de entropia de vaporização para um composto médio está na faixa de 85 a 88 J K-1 mol-1, isto é, ΔSvapmédio ≈ 85 J K-1 mol-1 e Teb≈ ΔH/ ΔSvapmédio