Em um laboratório de química existem 4 frascos: - frasco 1: água - frasco 2: solução aquosa de CaCℓ2 0,3 mol/L - frasco 3: solução aquosa de NaCℓ 0,3 mol/L - frasco 4: solução aquosa de glicose 0,3 mol/L
a) Qual solução apresenta maior Pressão de Vapor?
b) Qual solução apresenta maior de Temperatura de Ebulição?
a) Qual solução apresenta maior Pressão de Vapor?
b) Qual solução apresenta maior de Temperatura de Ebulição?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem quatro frascos com diferentes soluções e precisa descobrir qual delas tem a maior pressão de vapor e qual tem a maior temperatura de ebulição. Para isso, vamos usar conceitos de soluções e como os solutos afetam essas propriedades físicas da água.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre pressão de vapor. A pressão de vapor é a pressão exercida pelo vapor de uma substância quando está em equilíbrio com sua fase líquida. Em soluções, adicionar um soluto não volátil (que não evapora facilmente) diminui a pressão de vapor da água pura. Isso acontece porque as moléculas de soluto ocupam espaço na superfície da solução, reduzindo a quantidade de moléculas de água que podem evaporar.
Passo 3
Agora, vamos analisar cada frasco:
- Frasco 1: Água pura – Não tem nenhum soluto, então sua pressão de vapor é a mais alta possível.
- Frasco 2: Solução de CaCl₂ 0,3 mol/L – O CaCl₂ é um eletrólito forte que se dissocia completamente em íons: Ca²⁺ e 2 Cl⁻. Isso significa que cada mol de CaCl₂ produz 3 mols de partículas na solução.
- Frasco 3: Solução de NaCl 0,3 mol/L – O NaCl também é um eletrólito forte, se dissociando em Na⁺ e Cl⁻, totalizando 2 mols de partículas por mol de NaCl.
- Frasco 4: Solução de glicose 0,3 mol/L – A glicose não se dissocia em íons, então cada mol de glicose permanece como uma única partícula.
Passo 4
Como a pressão de vapor diminui com a presença de solutos, a solução com mais partículas de soluto vai ter uma pressão de vapor menor. Calculando as partículas totais:
- Frasco 1: 0 mol de partículas de soluto.
- Frasco 2: 0,3 mol/L × 3 = 0,9 mol de partículas.
- Frasco 3: 0,3 mol/L × 2 = 0,6 mol de partículas.
- Frasco 4: 0,3 mol/L × 1 = 0,3 mol de partículas.
Portanto, a água pura (frasco 1) tem a maior pressão de vapor porque não tem solutos diminuindo essa pressão.
Resposta
a) A solução de água pura apresenta a maior pressão de vapor.