Exercícios sobre o número de partículas em uma solução
Esta lista de exercícios aborda o cálculo do número de partículas em uma solução a partir de situações em que esse recurso é necessário para determinar o efeito coligativo.
Publicado por: Diogo Lopes DiasQuestões
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Questão 1
(ITA) Considere os valores da temperatura de congelamento de soluções 1 milimol/L das seguintes substâncias:
I. Al2(SO4)3
II. Na2B4O7
III. K2Cr2O7
IV. Na2CrO4
V. Al(NO3)3.9H2O
Assinale a alternativa correta relativa à comparação dos valores dessas temperaturas:
a) I < II < V < III < IV.
b) I < V < II < III < IV.
c) II < III < IV < I < V.
d) V < II < III < IV < I.
e) V < II < III < IV < I.
Letra b). A intensidade do efeito coligativo está diretamente relacionada à quantidade de partículas presentes na solução. No caso da temperatura de congelamento, quanto maior o número de partículas, menor será o ponto de congelamento, já que as partículas dificultam o congelamento do solvente.
Para colocar as soluções em ordem crescente de ponto de congelamento, devemos determinar o número de íons liberados na solução a partir da dissociação, uma vez que o exercício não fornece o grau de dissociação de nenhum dos solutos e todas as soluções apresentam a mesma concentração molar. Observe:
I- 5 íons dissociados: 2 Al+3 e 3 SO4-2
II- 3 íons dissociados: 2 Na+1 e 1 B4O7-2
III- 3 íons dissociados: 2 K+1 e 1 Cr2O7-2
IV- 3 íons dissociados: 2 Na+1 e 1 CrO4-2
V- 4 íons dissociados: 1 Al+3 e 3 NO3-1
Assim, na substância I, temos mais partículas, logo, sua solução tem o menor ponto de congelamento de todos. A substância V possui menos partículas que I, porém, possui mais partículas que II, III e IV, portanto, ela apresenta um ponto de congelamento maior que I e menor que as demais.
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Questão 2
Quando um soluto iônico é adicionado à água, sofre ionização ou dissociação, fazendo com que o número de partículas presentes no líquido seja maior com relação a um soluto molecular. Um exemplo é o cloreto de sódio (NaCl), o qual, em água, apresenta um grau de dissociação igual a 90%. A partir dessa informação, qual seria o número de partículas presentes em uma solução aquosa que apresentasse 80 gramas de cloreto de sódio dissolvidos?
a) 11,58.1021
b) 12,58.1022
c) 14,58.1023
d) 13,58.1024
e) 15,58.1023
Letra e). Para determinar o número de partículas presentes nessa solução, é interessante realizar os seguintes passos:
1º Passo: Determinar a massa molar do cloreto de sódio, multiplicando a quantidade de átomos de cada elemento pela sua massa atômica e, em seguida, somar os resultados:
Mmolar = 1.MNa + 1.MCl
Mmolar = 1.23 + 1.35,5
Mmolar = 23 + 35,5
Mmolar = 58,5 g/mol
2º Passo: Determinar o número de íons-fórmula (partículas) referentes aos 80 gramas de NaCl. Para isso, basta montar uma regra de três no seguinte molde:
58,5 g de NaCl---------6.1023 partículas
80 g de NaCl----------x
58,5.x = 80. 6.1023
58,5x = 480.1023
x = 480.1023
58,5x = 8,20.1023 partículas (íon-fórmulas)
3º Passo: Determinar o fator de correção de Van't Hoff, utilizando o grau de dissociação fornecido (90%) e o número de íons presentes no cloreto de sódio que, no caso, é igual a 2, na expressão abaixo:
i = 1 + α.(q-1)
i = 1 + 0,9.(2-1)
i = 1 + 0,9.(1)
i = 1 + 0,9
i = 1,9
4º Passo: Determinar o número de partículas real na solução, multiplicando a quantidade encontrada no segundo passo pelo fator de correção encontrado no terceiro passo:
Número de partículas = 8,20.1023 .1,9
Número de partículas = 15,58.1023 partículas
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Questão 3
(Unimep-SP) Foram determinadas experimentalmente as temperaturas de ebulição (te) de soluções aquosas de KCl, Na2SO4, Al2(SO4)3, K3PO4 e NaCl (eletrólitos fortes), todas de concentrações 1 molar, à pressão de 1 atm. A solução que apresenta maior elevação do ponto de ebulição é a de:
a) KCl
b) K3PO4
c) NaCl
d) Al2(SO4)3
e) Na2SO4
Letra d). O ponto de ebulição aumenta de acordo com o aumento do número de partículas presentes na solução. Como o exercício não fornece o grau de dissociação de nenhum dos solutos presentes nas soluções, terá maior elevação do ponto de ebulição aquela que possuir o soluto capaz de liberar o maior número de partículas a partir de sua dissociação:
a) 2 íons dissociados: 1 K+1 e 1 Cl-1
b) 4 íons dissociados: 3 K+1 e 1 PO4-3
c) 2 íons dissociados: 1 Na+1 e 1 Cl-1
d) 5 íons dissociados: 2 Al+3 e 3 SO4-2
e) 3 íons dissociados: 2 Na+1 e 1 SO4-2
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Questão 4
Durante um experimento laboratorial, um químico prepara uma solução adicionando 120 g de cloreto de magnésio (MgCl2), um sal cujo grau de dissociação é de 40%, em 800 mL de água. A partir dessas informações, qual é o número de partículas do cloreto de magnésio presente na solução preparada?
a) 7,57.1023
b) 6,57.1022
c) 13,621023
d) 12,62.1022
e) 12,62.1023
Letra c). Para determinar o número de partículas presente nessa solução, é interessante seguir os passos abaixo:
1º Passo: Determinar a massa molar do cloreto de magnésio, multiplicando a quantidade de átomos de cada elemento pela sua massa atômica e, em seguida, somar os resultados:
Mmolar = 1.MMg + 2.MCl
Mmolar = 1.24 + 2.35,5
Mmolar = 24 + 71
Mmolar = 95 g/mol
2º Passo: Determinar o número de íons-fórmula (partículas) referente aos 120 gramas de MgCl2. Para isso, basta montar uma regra de três no seguinte molde:
95 g de MgCl2---------6.1023 partículas
120 g de MgCl2----------x
95.x = 120. 6.1023
95x = 720.1023
x = 720.1023
95x = 7,57.1023 partículas (íons-fórmula)
3º Passo: Determinar o fator de correção de Van't Hoff, utilizando o grau de dissociação fornecido (90%) e o número de íons presente no cloreto de magnésio, que, no caso, é igual a 3, na expressão a seguir:
i = 1 + α.(q-1)
i = 1 + 0,4.(3-1)
i = 1 + 0,4.(2)
i = 1 + 0,8
i = 1,8
4º Passo: Determinar o número de partículas real na solução, multiplicando a quantidade encontrada no segundo passo pelo fator de correção encontrado no terceiro passo:
Número de partículas = 7,57.1023 .1,8
Número de partículas = 13,62.1023 partículas