Lista de Exercícios (FQT-II) – Revisão – Labotarório de Química Teórica e Simulação Molecular

1) Uma solução formada pela mistura de $\mathrm{50~g}$ de 1-propanol e certa quantidade de isopropanol a $\mathrm{25~^\circ C}$ é regular com com parâmetro de Margules igual a $\mathrm{0{,}02}$ . Constatou-se a absorção de $\mathrm{2~cal}$ no processo de mistura. Calcule:

a) A massa de isopropanol utilizada.

b) A energia de Gibbs de mistura.

c) A atividade de cada participante.

d) A pressão de vapor da solução, a $\mathrm{25~^\circ C}$ .

e) O coeficiente de atividade de cada participante. Comente o desvio da idealidade.

Dados:
– Pressão de vapor do 1-propanol puro a $\mathrm{25~^\circ C}$ : $\mathrm{2{,}8~kPa}$
– Pressão de vapor do isopropanol puro a $\mathrm{25~^\circ C}$ : $\mathrm{4{,}2~kPa}$

2) O gráfico abaixo representa as pressões parciais de vapor de cada componente em misturas de dissulfeto de carbono e acetona. Estão representados os valores reais e os previstos pela lei de Raoult.

a) Qual dos componentes é mais volátil?

b) Se prepararmos uma mistura cuja massa de acetona é o triplo da massa do dissulfeto de carbono, qual será as atividades e os coeficientes de atividades de cada participante da solução?

c) Para a mesma solução do item anterior, qual é a composição do vapor?

d) Comente os desvios da idealidade.

3) Uma solução aquosa de glicose apresenta ponto de congelamento igual a $\mathrm{-3{,}5~^\circ C}$ na temperatura ambiente. Sabendo que a pressão de vapor da solução é $\mathrm{22~Torr}$ e que a constante crioscópica da água é $K_f' = \mathrm{1{,}86~K~kg~mol^{-1}}$ , calcule a atividade e o coeficiente de atividade da água nessa solução. Considere que a pressão de vapor da água pura é $\mathrm{23{,}76~Torr}$ .

4) Experimentos envolvendo uma quantidade inicial de $\mathrm{1~L}$ de água foram realizados para medir o volume da solução após a adição de diferentes quantidades de metanol. A curva abaixo é resultado do ajuste polinomial aos pontos obtidos no experimento.

O polinômio que se ajusta aos pontos é $v = 895{,}31 + 45{,}002z - 0{,}2987z^2 + 0{,}03128z^3$ . Calcule o volume parcial molar de metanol na solução $\mathrm{0{,}5~molal}$ .

Dados:
– $\rho_{\mathrm{H_2O}} = \mathrm{1~g~cm^{-3}}$
– $\rho_{\mathrm{CH_3OH}} = \mathrm{0{,}8~g~cm^{-3}}$

5) A pressão osmótica de $\mathrm{250~mL}$ de uma solução contendo $\mathrm{1{,}22~g}$ de um monoálcool saturado é de $\mathrm{2{,}6~atm}$ a $\mathrm{27~^\circ C}$ . Identifique o álcool.

6) O diagrama de fases da água em regiões de altas pressões é mostrado abaixo.

a) Cite os tipos de gelo que não podem sofrer fusão na faixa de $t$ e $P$ do gráfico.

b) Calcule a variância do sistema representado pelo ponto A. Explique esse resultado.

c) Que tipo de gelo sobrevive nas condições que nós vivemos.

7) Uma solução diluída ideal de acetona e etanol apresenta pressão de vapor total igual a $\mathrm{27~kPa}$ . Sabendo que a concentração de acetona é $b_\text{ac} = \mathrm{1~mol~kg^{-1}}$ e que a pressão de vapor do etanol puro é $\mathrm{7{,}9~kPa}$ , calcule a constante de Henry (fictícia) para a acetona.

Lista de Exercícios (FQT-II) – Revisão

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