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Constantes
Constante de Avogadro (N_A) = 6,02 × 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 10⁴ C·mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ A·s·mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ J·V⁻¹·mol⁻¹
Carga elementar = 1,60 × 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10⁻² atm·L·K⁻¹·mol⁻¹ = 8,31 J·K⁻¹·mol⁻¹ = 1,98 cal·K⁻¹·mol⁻¹
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10⁻³⁴ J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 10⁸ m·s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 10⁵ N·m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m²·s⁻² = 6,24 × 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L⁻¹ (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L⁻¹
ln X = 2,3 log X
ln 2 = 0,693
Massas Molares (Elemento Químico; Número Atômico; Massa Molar em g·mol⁻¹)
H; 1; 1,01
C; 6; 12,01
N; 7; 14,01
O; 8; 16,00
F; 9; 19,00
Na; 11; 22,99
Mg; 12; 24,31
P; 15; 30,97
S; 16; 32,06
Cℓ; 17; 35,45
K; 19; 39,10
Mn; 25; 54,94
Fe; 26; 55,85
Cu; 29; 63,55
Se; 34; 78,97
Br; 35; 79,90
Rb; 37; 85,47
Sr; 38; 87,62
Nb; 41; 92,91
I; 53; 126,90
Au; 79; 196,97
Hg; 80; 200,59
Considere que a reação A → 3B é um processo elementar que ocorre em meio aquoso. As substâncias A e B não são voláteis. No início da reação, 1 mol de A está dissolvido em 90 g de água. Após 20 horas, a pressão de vapor da solução é igual a 16 mmHg. Considerações: i) temperatura de 25 ºC durante a reação; e ii) pressão de vapor da água pura a 25 ºC igual a 24 mmHg.
Assinale a alternativa que apresenta a pressão de vapor da solução após 30 horas.
Constantes
Constante de Avogadro (N_A) = 6,02 × 10²³ mol⁻¹
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 10⁴ C·mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ A·s·mol⁻¹ = 9,65 × 10⁴ J·V⁻¹·mol⁻¹
Carga elementar = 1,60 × 10⁻¹⁹ C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10⁻² atm·L·K⁻¹·mol⁻¹ = 8,31 J·K⁻¹·mol⁻¹ = 1,98 cal·K⁻¹·mol⁻¹
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10⁻³⁴ J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 10⁸ m·s⁻¹
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 10⁵ N·m⁻² = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m²·s⁻² = 6,24 × 10¹⁸ eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L⁻¹ (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L⁻¹
ln X = 2,3 log X
ln 2 = 0,693
Massas Molares (Elemento Químico; Número Atômico; Massa Molar em g·mol⁻¹)
H; 1; 1,01
C; 6; 12,01
N; 7; 14,01
O; 8; 16,00
F; 9; 19,00
Na; 11; 22,99
Mg; 12; 24,31
P; 15; 30,97
S; 16; 32,06
Cℓ; 17; 35,45
K; 19; 39,10
Mn; 25; 54,94
Fe; 26; 55,85
Cu; 29; 63,55
Se; 34; 78,97
Br; 35; 79,90
Rb; 37; 85,47
Sr; 38; 87,62
Nb; 41; 92,91
I; 53; 126,90
Au; 79; 196,97
Hg; 80; 200,59
Considere que a reação A → 3B é um processo elementar que ocorre em meio aquoso. As substâncias A e B não são voláteis. No início da reação, 1 mol de A está dissolvido em 90 g de água. Após 20 horas, a pressão de vapor da solução é igual a 16 mmHg. Considerações: i) temperatura de 25 ºC durante a reação; e ii) pressão de vapor da água pura a 25 ºC igual a 24 mmHg.
Assinale a alternativa que apresenta a pressão de vapor da solução após 30 horas.
Resolução comentada
Cinética de 1ª ordem e tonoscopia dão P = 15,48 mmHg em 30 h.
1 mol de A em 90 g de água (5 mol). Aos 20 h, P=16 mmHg dá x(água)=2/3, então o soluto total é 2,5 mol; como cada A gera 3 B, reagiram 0,75 mol e restam 0,25 mol de A. O processo é elementar unimolecular (1ª ordem), logo a meia-vida é 10 h. Aos 30 h restam 0,125 mol de A e há 2,625 mol de B, somando 2,75 mol de soluto. Então x(água)=5/7,75=0,645 e P=24×0,645≈15,48 mmHg.
Análise das alternativas
As outras opções resultam de supor outra ordem de reação ou de erros na contagem de mols de soluto.
Referência: Lei de Raoult (tonoscopia) e cinética de 1ª ordem.
Resolução comentada do VaiConcursos.