Questão de Química — Soluções e Substâncias Inorgânicas — INSTITUTO AOCP 2021
Química›Soluções e Substâncias Inorgânicas
Código
qq661246
Banca
INSTITUTO AOCP
Órgão
ITEP-RN
Ano
2021
Nível
Superior
Cargo
ITEP - RN - Perito Criminal - Área Geral
Considere uma mistura de 1,0 mol de benzeno (C₆H₆) e 2,0 mols de tolueno (C₇H₈), constituindo uma solução ideal. À 20 °C, a pressão de vapor (P⁰) das substâncias puras são P⁰benzeno = 75 torr e P⁰tolueno = 22 torr.Diante do exposto, assinale a alternativa correta.
AO benzeno constitui 33% das moléculas na solução e é responsável por 63% das moléculas no estado vapor.
BA composição do vapor é mais rica em tolueno.
CA pressão de vapor total acima do líquido é igual a 119 torr.
DA técnica de destilação não permite separar esses dois componentes da mistura.
EA fração molar de benzeno no vapor é dada pela razão entre a sua pressão de vapor e a pressão de vapor do tolueno.
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GabaritoA — O benzeno constitui 33% das moléculas na solução e é responsável por 63% das moléculas no estado vapor.
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Soluções ideais e pressão de vapor (Lei de Raoult)
Gabarito: letra A. Para uma solução ideal, a pressão parcial de cada componente é o produto da sua fração molar na fase líquida pela pressão de vapor do componente puro (Lei de Raoult). Calculando: fração molar do benzeno no líquido = 1,0 mol / (1,0+2,0) mol = 1/3 ≈ 0,333 (33,3%). Sua pressão parcial = (1/3)×75 torr = 25 torr. A pressão parcial do tolueno = (2/3)×22 torr = 44/3 ≈ 14,67 torr. A pressão total = 25 + 44/3 = 119/3 ≈ 39,7 torr. A fração molar no vapor de cada componente é igual à sua pressão parcial dividida pela pressão total: para o benzeno, (25) / (119/3) = 75/119 ≈ 0,630 (63%). Assim, a alternativa A está correta.
1Fração molar no líquido (X)
2Pressão parcial (P = X·P°)
3Pressão total (soma das parciais)
4Fração molar no vapor (Pparcial/Ptotal)
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Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Afirma que o benzeno constitui 33% das moléculas na solução (fração molar líquida = 1/3) e é responsável por 63% das moléculas no vapor (fração molar no vapor = 75/119 ≈ 0,63). Os cálculos confirmam exatamente esses valores.
Alternativa B — ❌ Incorreta
A composição do vapor é mais rica em benzeno (63%) do que em tolueno (37%), portanto não é mais rica em tolueno.
Alternativa C — ❌ Incorreta
A pressão de vapor total é 119/3 ≈ 39,7 torr, e não 119 torr. O valor 119 torr resultaria da soma direta das pressões de vapor dos componentes puros, ignorando as frações molares — erro clássico.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Como os dois componentes têm pressões de vapor diferentes (e consequentemente pontos de ebulição diferentes), a destilação fracionada permite separá-los. Em uma mistura ideal, a destilação é viável.
Alternativa E — ❌ Incorreta
A fração molar de benzeno no vapor é dada pela razão entre sua pressão parcial (não a pressão de vapor do puro) e a pressão total. A razão entre as pressões de vapor dos puros (75/22 ≈ 3,41) não corresponde à fração molar no vapor.
NÃO CAIA NESSA!
A opção C é a armadilha clássica: muitos alunos somam as pressões de vapor dos componentes puros (75+22=119) sem aplicar as frações molares. Lembre-se: em soluções ideais, a pressão total é a soma das pressões parciais, cada uma calculada pela Lei de Raoult: P_i = X_i * P°_i.