Imaginando que seja montado um equipamento para o estudo da osmose, calcule o valor da pressão osmótica caso a solução seja formada por
sobre uma pressão externa de 1 atm e temperatura igual a
. Pressão osmótica
atm
6) Considerando uma solução de NaCl em 1000 g de água. Sendo
a quantidade de matéria de NaCl para 1000 g de solução, o volume total da solução é dado pela seguinte expressão empírica com os seus respectivos parâmetros:
a) Encontre um expressão para o volume parcial molar do NaCl .
b) Encontre o volume parcial molar do NaCl que possui uma molalidade de
.
c) Encontre uma expressão para o volume parcial molar da água.
d) Calcule o volume parcial molar da água para a mesma solução do item (b).
6) Considerando uma solução de NaCl em 1000 g de água. Sendo
b) Encontre o volume parcial molar do NaCl que possui uma molalidade de
c) Encontre uma expressão para o volume parcial molar da água.
d) Calcule o volume parcial molar da água para a mesma solução do item (b).
Passo 1
O enunciado dá o volume total da solução de NaCl em
g de solução como função do número de mols de NaCl,
, segundo a lei empírica
com
,
,
e
, tudo em
.
Queremos (a) a expressão do volume parcial molar de NaCl, (b) seu valor para molalidade ,
, (c) a expressão do volume parcial molar da água e (d) seu valor naquela mesma solução.
Queremos (a) a expressão do volume parcial molar de NaCl, (b) seu valor para molalidade
Passo 2
Por definição, o volume parcial molar de NaCl é
Derivando a expressão de
em relação a
com
e o número de mols de água
fixos, obtemos
Passo 3
Para molalidade
, precisamos converter para
(mols de NaCl por
g de solução). Se
,g/mol é a massa molar do NaCl, então em
g de solução a massa de soluto é
e a massa de água é
. Logo
Passo 4
Substituindo
em
e fazendo as contas, chega-se ao valor
Passo 5
Pelo teorema de Gibbs–Duhem para volumes,
onde
é o número de mols de água em
g de solução, isto é
Desse modo o volume parcial molar da água é
Passo 6
Finalmente, usando
na expressão de
, obtém-se
Resposta
(a)
(b)
(c) .
(d)
(b)
(c)
(d)