Calcule a pressão osmótica de uma solução que contém 20 g de ureia ( CH4 N2 O ) dissolvida em 500 mL de água a 27^circ C. Considere que a ureia não se dissocia. (Massa molar da ureia =60 g / mol ; R=0,0821 L cdot atm / mol cdot K).

Passo 1

Beleza, vamos calcular a pressão osmótica de uma solução que tem 20 g de ureia dissolvidos em 500 mL de água a 27°C. Para isso, vamos usar conceitos de osmose e a fórmula da pressão osmótica. Precisamos saber a massa molar da ureia (que é 60 g/mol) e a constante dos gases ( R = 0,0821 , L cdot atm cdot mol^-1 cdot K^-1).

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar quantos mols de ureia temos na solução. A massa molar da ureia é 60 g/mol, então:
Número de mo<=s = MassaMassa molar = 20 , g60 , g/mol = 13 , mol ú

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração molar ( M) da solução. Sabemos que o volume é 500 mL, que é igual a 0,5 L. A concentração molar é dada por:
M = Número de mo<=sVolume em litros = 13 , mol0,5 , L = 23 , mol/L approx 0,6667 , mol/L ú

Passo 4

Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a fórmula da pressão osmótica usa a temperatura na escala Kelvin. A conversão é:
T = 27^circ C + 273 = 300 , K

Passo 5

Agora, usamos a fórmula da pressão osmótica:
Pi = i cdot M cdot R cdot T
Onde:
  • Pi é a pressão osmótica,
  • i é o fator de Van’t Hoff (para ureia que não se dissocia, i = 1),
  • M é a concentração molar,
  • R é a constante dos gases,
  • T é a temperatura em Kelvin.
Substituindo os valores:
Pi = 1 cdot 0,6667 , mol/L cdot 0,0821 , L cdot atm cdot mol^-1 cdot K^-1 cdot 300 , K

Passo 6

Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, multiplica a concentração molar pelo R:
0,6667 times 0,0821 approx 0,0547 , atm cdot L cdot K^-1
Depois, multiplica pelo T:
0,0547 times 300 approx 16,41 , atm

Resposta

A pressão osmótica da solução é aproximadamente 16,4 atm.

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