Nível II

Dois bécheres, 1 e 2, são colocados em uma campânula e selados. O sistema é mantido em $\pu{40 \degree C}.$

• O bécher 1 contém $\pu{500 mg}$ de aspirina, dissolvidos em $\pu{200 mL}$ de etanol.

• O bécher 2 contém $\pu{200 mL}$ de etanol puro.

No início do experimento, o nível do líquido nos dois bécheres é o mesmo:

Assinale a alternativa que melhor representa os níveis de líquido nos bécheres três horas após o início do confinamento.

A massa molar de um compostos orgânico recentemente sintetizado foi determinada pelo método de destilação isotérmica.

Neste método, duas soluções, em recipientes abertos, são colocadas lado a lado em uma câmera fechada. Uma das soluções continha $\pu{3 mg}$ do composto e a outra $\pu{4 mg}$ de azobenzeno, $\ce{C12H10N2}$, ambos dissolvidos em porções do mesmo solvente.

Após um período de três dias, atingido o equilíbrio da transferência de solvente entre as soluções, verifica-se que a solução contendo o composto possui volume de $\pu{1,82 mL}$ e a solução de azobenzeno possui volume de $\pu{1 mL}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa molar do composto.

Um tambor selado contém ar seco e uma quantidade muito pequena de acetona líquida em equilíbrio dinâmico com a fase vapor. A pressão parcial da acetona é $\pu{180 Torr}$ e a pressão total no tambor é $\pu{760 Torr}$.

Em uma queda durante seu transporte, o tambor foi danificado e seu volume interno diminuiu para $\pu{80}\%$ do volume inicial, sem que tenha havido vazamento. A temperatura se manteve estável a $\pu{20 \degree C}$.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da pressão total no tambor após a queda.

Um reator tubular equipado com um pistão é carregado com uma pequena quantidade de uma mistura equimolar de benzeno e tolueno líquidos em $\pu{25 \degree C}$. Um manômetro acoplado ao reator registra a pressão total de $\pu{760 Torr}$.

O pistão é deslocado lentamente até que o volume interno seja reduzido para $\pu{70}\%$ do volume inicial. A temperatura interna se manteve estável em $\pu{25 \degree C}$.

A pressão de vapor do benzeno é $\pu{90 Torr}$ e a do tolueno é $\pu{30 Torr}$ nessa temperatura

1. Determine a fração molar de benzeno na fase gasosa antes da queda.

2. Determine a pressão total no tambor após a queda.

3. Determine a fração molar de benzeno na fase gasosa após a queda.

Em uma indústria petroquímica deseja-se evaporar toda a água de uma corrente de $\pu{10 m3}$ de petróleo contendo $\pu{0,015}\%$ de água em volume. Para isso, a corrente é alimentada em um tambor para destilação flash. Um permutador de calor externo mantém a temperatura constante no interior do tambor.

A pressão de vapor da água é $\pu{26 Torr}$ e a entalpia de vaporização é $\pu{40 kJ.mol-1}$ nas condições de operação.

1. Determine o volume mínimo do tambor para que toda a água evapore.

2. Determine o calor trocado com o permutador.

Um cilindro provido de um pistão móvel e mantido em temperatura constante de $\pu{90 \degree C}$ é completamente preenchido com $\pu{81 mL}$ de água líquida. O pistão é movido lentamente de modo a aumentar o volume da câmara até $\pu{200 L}$. A pressão da água pura nessa temperatura é $\pu{520 Torr}$.

Considere as proposições:

1. Ocorre vaporização completa da água no cilindro.

2. A pressão interna no cilindro permanece constante até que o volume interno ultrapasse $\pu{195 L}$

3. Quando o volume interno ultrapassa $\pu{195 L},$ a pressão interna passa a diminuir com o aumento do volume.

4. O aumento da temperatura em qualquer instante do processo provocaria um aumento na pressão interna.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere dois balões, 1 e 2, com capacidade de $\pu{825 mL}$, inicialmente evacuados e conectados por uma válvula. Os balões são mantidos em temperatura constante de $\pu{25 \degree C}.$

1. No balão 1 foram admitidos $\pu{234 mg}$ de benzeno.

2. No balão 2 foram admitidos $\pu{23 g}$ de tolueno.

A pressão de vapor do benzeno é $\pu{90 Torr}$ e a do tolueno é $\pu{30 Torr}$ nessa temperatura.

1. Determine a pressão no balão 1.

2. Determine a pressão no balão 2.

Considere uma aparelhagem constituída por dois balões, 1 e 2, com capacidade de $\pu{1 L}$, inicialmente evacuados e conectados por uma válvula.

Inicialmente, os balões evacuados, a válvula é fechada e $\pu{1,5 g}$ de dietil-éter, $\ce{C2H5OC2H5}$, são admitidos no balão $\ce{A}$.

A pressão de vapor do dietil-éter é $\pu{57 Torr}$ em $\pu{-45 \degree C}$, $\pu{185 Torr}$ em $\pu{0 \degree C}$, $\pu{534 Torr}$ em $\pu{25 \degree C}$, e desprezível abaixo de $\pu{-86 \degree C}$.

1. Determine a pressão no balão 1 quando a válvula permanece fechada e a temperatura do aparelho é mantida em $\pu{-45 \degree C}$.

2. Determine a pressão no balão 1 quando a válvula permanece fechada e a temperatura do aparelho é mantida em $\pu{25 \degree C}$.

3. Determine a pressão no balão 1 quando a válvula é aberta e a temperatura do aparelho é mantida em $\pu{-45 \degree C}$.

4. Explique o que ocorre no aparelho quando o balão 1 é mantido em $\pu{-45 \degree C}$ e o balão 2 é resfriado a $\pu{-196 \degree C}$ com nitrogênio líquido.

A arsina, $\ce{AsH3}$, é um composto muito tóxico usado na indústria eletrônica para produção de semicondutores.

A pressão de vapor da arsina é $\pu{38 Torr}$ em $\pu{-103 \degree C}$ e $\pu{266 Torr}$ em $\pu{-73 \degree C}$.

1. Determine a entalpia padrão de vaporização do $\ce{AsH3}$.

2. Determine a entropia padrão de vaporização do $\ce{AsH3}$.

3. Determine o ponto de ebulição normal do $\ce{AsH3}$.

A pressão de vapor do cloreto-difluoreto de fosforila, $\ce{OPClF2}$, foi medida em função da temperatura.

1. Determine o ponto de ebulição normal do $\ce{OPClF2}$.

2. Determine a entalpia padrão de vaporização do $\ce{OPClF2}$.

3. Determine a entropia padrão de vaporização do $\ce{OPClF2}$.

A pressão de sublimação do $\ce{NbI5}$ é a pressão do $\ce{NbI5}$ em equilíbrio com o sólido, e é dada pela equação empírica: $$\log(P_\mathrm{sub}/\pu{bar}) = \pu{8,5} - \frac{6800}{T/\pu{K}}$$ A pressão de vapor do $\ce{NbI5}$ também pode ser determinada por uma equação empírica: $$\log(P_\mathrm{vap}/\pu{bar}) = \pu{5,5} - \frac{4950}{T/\pu{K}}$$

1. Determine o ponto de ebulição normal do $\ce{NbI5}.$

2. Determine o ponto triplo do $\ce{NbI5}.$

3. Determine a entalpia e a entropia de fusão do $\ce{NbI5}.$

Uma solução foi preparada pela mistura de quantidades iguais de tetracloreto de carbono, $\ce{CCl4}$, e benzeno, $\ce{C6H6}$ em $\pu{25 \degree C}$.

1. Determine a pressão de vapor da solução.

2. Determine a fração de benzeno no vapor.

Considere o diagrama de fases para uma mistura líquida de hexano, $\ce{C6H14}$, e octano, $\ce{C8H18}$, em $\pu{1 atm}.$

Quando uma mistura contendo $20\%$ hexano em base molar é aquecida, ela entra em ebulição, possibilitando a marcação do ponto A, que representa o líquido $\alpha$ em ebulição e o ponto B, que representa o vapor $\beta$, gerado pela vaporização do líquido $\alpha$. O vapor $\beta$ pode ser condensado e em seguida vaporizado, gerando o vapor $\gamma$.

Considere as proposições:

1. Os pontos de ebulição normal do octano e do hexano são $\pu{70 \degree C}$ e $\pu{140 \degree C},$ respectivamente.

2. O vapor $\beta$ contém $50\%$ de hexano em base molar.

3. O vapor $\gamma$ contém $80\%$ de hexano em base molar.

4. A temperatura de ebulição ma mistura líquida contento $20\%$ de hexano é $\pu{110 \degree C}.$

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere as proposições:

1. O ponto de bolha é a temperatura em que a vaporização de um líquido se inicia, em um processo de aquecimento.

2. O ponto de orvalho é a temperatura em que a condensação de um vapor se inicia, em um processo de resfriamento.

3. A temperatura do ponto de orvalho é menor que a do ponto de bolha.

4. Para um líquido puro o pontos de bolha e o ponto de orvalho coincidem com o ponto de ebulição.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Um tanque contém de uma mistura líquida de etanol e metanol em equilíbrio com o vapor em $\pu{1 atm}.$ A temperatura do sistema é aumentada levemente, mantendo a pressão contante.

Assinale a alternativa correta.

Uma solução foi preparada pela mistura equimolar de dois líquidos diferentes que formam uma solução ideal.

Considere as proposições:

1. O volume da solução resultante é a soma dos volumes dos líquidos puros.

2. A entalpia da solução resultante é a soma das entalpias dos líquidos puros.

3. A temperatura da solução é a média aritmética da temperatura dos líquidos puros.

4. A pressão de vapor da solução é a média aritmética da pressão de vapor dos líquidos puros.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Uma solução é preparada pela mistura de $\pu{15 mL}$ de etanol e $\pu{250 mL}$ de água em $\pu{25 \degree C}$. Nessa solução, o volume parcial molar de água igual a $\pu{17,5 cm3.mol-1}$ e o volume parcial molar do etanol igual a $\pu{57 cm3.mol-1}$.

Considere as proposições:

1. O volume total da solução é $\pu{258 mL}.$

2. A solução apresenta desvio da Lei de Raoult.

3. A acomodação das moléculas de água entre as moléculas de etanol leva à contração do volume quando as soluções são misturadas.

4. As interações entre as moléculas de água e etanol possuem mesma força que interações entre as moléculas de água e as interações entre as moléculas de etanol.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Considere as misturas:

1. Acetona, $\ce{CH3OCH3}$, e clorofórmio, $\ce{CHCl3}$.

2. Metanol, $\ce{CH3OH}$, e etanol, $\ce{CH3CH2OH}$.

3. $\ce{HF}$ e $\ce{H2O}$.

4. Hexano, $\ce{C6H14}$, e $\ce{H2O}$.

Assinale a alternativa que relaciona o tipo de desvio da lei de Raoult nas misturas, respectivamente.

Considere as misturas:

1. Etanol, $\ce{CH3CH2OH}$, e $\ce{H2O}$.

2. $\ce{HBr}$ e $\ce{H2O}$.

3. Ácido fórmico, $\ce{HCOOH}$, e benzeno.

4. Ciclopentano, $\ce{C5H10}$, e cicloexano $\ce{C6H12}$.

Assinale a alternativa que relaciona o tipo de desvio da lei de Raoult nas misturas, respectivamente.