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1 | Msc. L. Vaz UNIVERSIDADE ZAMBEZE FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS ENGENHARIA DE PROCESSOS INDUSTRIAIS DISCIPLINA: Química Física II CURSO: Engenharia de Processos Industriais Propriedades coligativas 1- Uma solução contem 50 g de glicose em 1000 g de água. O calor de vaporização da água, a 100 o C, e 2250 kJ.kg –1 . Admitindo comportamento ideal, calcule a pressão de vapor da solução. 2- Calcule o ponto de ebulição de uma solução que contem 30 g de sacarose (massa molar 342 g.mol –1 ) em 1000 g de água. A seguir, calcule o ponto de fusão dessa mesma solução. 3- Quando 0,02 kg de uma substância orgânica é dissolvido em 1 kg de etanol eleva seu ponto de ebulição em 0,125 o C. Determine a massa molar da substância orgânica utilizada. 4- Qual a concentração de soluto necessária, a 20 o C, para elevar por osmose uma coluna de solução aquosa, de densidade 1000 kg.m –3 , a uma altura de 30 m? 5- Calcule a altura de uma coluna contendo uma solução aquosa de densidade 1010 kg.m –3 , que deve ser empregada para equilibrar a pressão osmótica produzida por uma solução aquosa de um soluto molecular cuja concentração é 532 mol.m –3 a 25 o C de temperatura. 6- A 30 o C, uma solução aquosa de sacarose (massa molar 0,342 kg.mol –1 ) tem pressão de vapor de 3130 Pa, enquanto a água pura tem pressão de vapor de 3167 Pa. Considerando que a densidade da solução é 1000 kg.m –3 , determine a sua pressão osmótica. 7- Uma solução contem 5g de ureia em 100g de água. Qual será a pressão de vapor desta solução, a 25ºC, quando a pressão de vapor da água pura é 23,756 torr? 8- Qual a massa de etilenoglicol que deve ser dissolvida em 10 kg de água para que sua temperatura de congelação baixe para – 10 o C? 9- Uma solução contem 10g de um soluto orgânico não- volátil em 100g de éter dietílico tem uma pressão de vapor de 426,0 torr, a 20ºC. Se a pressão de vapor do éter puro é de 442,2 torr, nesta temperatura, qual será a massa molecular do soluto? 10- A 25ºC, 10,50 litros de nitrogénio puro, medidos a 760 mmHg são passados através de uma solução aquosa de um soluto não-volátil, e a solução perde 0,2455g em peso. Se a pressão total 2 | Msc. L. Vaz acima da solução é de 760 mmHg, qual é a pressão de vapor da solução e a fração molar do soluto? 11- A 50ºC as pressões de vapor de água pura e do álcool etílico são, respectivamente, 92,5 e 219,9 torr. Se 6g de um soluto não volátil, de massa molecular 120, são dissolvidos em 150g de cada um dos solventes, quais serão os abaixamentos relativos da pressão de vapor nos dois solventes? 12- Quando 0,5550g de um soluto não volátil, de massa molecular 110,1, são dissolvidos em 100g de um solvente de massa molecular 94,10 e ponto de congelamento 45ºC, há um abaixamento de 0,382ºC em seu ponto de congelamento. O soluto não é dissociável. Novamente, quando 0,4372g de um soluto desconhecido são dissolvidos em 96,5g do mesmo solvente, o abaixamento do ponto de congelamento é de 0,467ºC. A partir destes dados calcular: a) A constante crioscópica do solvente; b) A massa molecular do soluto desconhecido; c) O calor de fusão do solvente, por mol. 13- A pressão de vapor de uma solução aquosa, a 25ºC é 23,45 torr. Calcular sua pressão osmótica, sabendo que a pressão de vapor de água pura, a 25ºC é de 23,756 torr. 14- Uma solução aquosa 0,2 molal de KCl congela a -0,680ºC. Calcular o coeficiente (i) e a pressão osmótica da solução, a 0ºC. Considerar o volume da solução como o da água pura. 15- Uma solução aquosa 0,4 molal de K2SO4 congela a -1,52ºC. Considerando que i é constante com a temperatura, calcular a pressão de vapor, a 25ºC, e o ponto normal de ebulição da solução. 16- A temperatura de solidificação do naftaleno puro é 80,22ºC e o seu calor de fusão é 35,6 cal/mol. Quando 0,9728g de enxofre se dissolvem em 54,232g de naftaleno, o ponto de solidificam decresce de 0,486ºC. Determine: a) A constante crioscópica; b) A massa molecular do enxofre. (A que conclusão se chega com este resultado?) 17- Ao dissolver 2g de um hidrocarboneto não volátil com 94,41% de carbono em 100g de benzeno, a pressão de vapor do benzeno diminui de 74,66 para 74,01 torr, a 20ºC. Calcular a fórmula empírica do hidrocarboneto. 18- O ponto de ebulição do tolueno puro é 110,60ºC. Uma solução contendo 5,0g de difenila (C12H10) em 100g de tolueno ferve a 111,68ºC, uma solução contendo 6,0g de uma substancia não volátil em 200g de tolueno ferve a 112ºC. Calcular a massa molecular da substancia desconhecida. 3 | Msc. L. Vaz 19- Calcular a variação da entalpia do éter a partir dos seguintes dados; dissolvendo 1,232g de Naftalina C18H8 em 88g de éter a temperatura de ebulição eleve se 0,234ºC em relação ao seu ponto normal 34ºC. 20- Benzeno puro solidifi ca a 5,40 o C. Uma solução que contém 2,23 g de ácido fenilacético (C6H5CH2COOH) em 44 g de benzeno solidifica a 4,47 o C. Calcule a massa molar do ácido fenilacético e compare-a com o valor real. Apresente uma explicação para a diferença observada. 21- Qual a massa de etilenoglicol que deve ser dissolvida em 10 kg de água para que sua temperatura de congelação baixe para – 10 o C? 22- Quando 0,02 kg de uma substância orgânica é dissolvido em 1 kg de etanol eleva seu ponto de ebulição em 0,125 o C. Determine a massa molar da substância orgânica utilizada.