Sejam as soluções a seguir:
I. Solução de sacarose 0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}, 25^{\circ} \mathrm{C};
II. Solução de peróxido de potássio ( \mathrm{K}_{2} \mathrm{O}_{2} ) 0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}, a 25^{\circ} \mathrm{C};
III. Solução de sacarose 0,01 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}, acidificada com \mathrm{HC} \ell, e mantida em banho maria a 90^{\circ} \mathrm{C} por 1 dia, depois resfriada a 25^{\circ} \mathrm{C}.
A afirmação correta a respeito das soluções propostas é:
a) A solução I possui maior temperatura de ebulição.
b) A solução II possui a maior temperatura de congelação.
c) A solução III possui a maior pressão osmótica.
d) A solução I possui a maior pressão de vapor.
e) A solução III possui maior temperatura de ebulição que a solução II.

Passo 1

O enunciado nos dá três soluções a 25^\circ\mathrm{C} e molaridade 0,01,mol/L, e pede comparações de propriedades coligativas (elevação do ponto de ebulição, depressão do ponto de congelamento, pressão osmótica e pressão de vapor). Para resolver, vamos usar a teoria de propriedades coligativas em função da concentração efetiva de partículas na solução C_{\rm eff} e do fator de van ’t Hoff i.

Passo 2

Identificamos o fator de van ’t Hoff i de cada solução:
– Solução I (sacarose): não ioniza em água, logo i=1.
– Solução II \mathrm{K_2O_2}: consideramos dissociação completa em 2, \mathrm{K^+} e 1, \mathrm{O_2^{2-}}, logo i=3.
– Solução III (sacarose hidrolisada em glicose + frutose): cada mol de sacarose gera 2 mol de monossacarídeos, logo i=2.

Passo 3

Calculamos a concentração efetiva de partículas
C_{\rm eff}=i\times C_{\rm inicial}
para C_{\rm inicial}=0,01,mol/L:
C_{\rm eff,I}=1\times0,01=0,01,mol/L
C_{\rm eff,II}=3\times0,01=0,03,mol/L
C_{\rm eff,III}=2\times0,01=0,02,mol/L

Passo 4

Em propriedades coligativas temos:
– Elevação do ponto de ebulição \Delta T_b\propto C_{\rm eff}
– Depressão do ponto de congelamento \Delta T_f\propto C_{\rm eff}
– Pressão osmótica \pi\propto C_{\rm eff}
– Redução da pressão de vapor \Delta p_v\propto C_{\rm eff}
Assim, a ordem de intensidade das coligativas é II 0,03 > III 0,02 > I 0,01. Em particular, a pressão de vapor cai mais quando C_{\rm eff} é maior, portanto a pressão de vapor real é mais alta na solução com menor C_{\rm eff}, ou seja, na solução I.

Passo 5

Analisando as alternativas:
a) maior temperatura de ebulição → seria a II (não I).
b) maior temperatura de congelação → seria I (não II).
c) maior pressão osmótica → seria II (não III).
d) maior pressão de vapor → é a solução I, pois tem menos soluto e menor abaixamento de pressão de vapor.
e) ebulição(III) > ebulição(II) → falso, é o contrário.

Resposta

d) A solução I possui a maior pressão de vapor.

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