Exercícios sobre soluções (com gabarito comentado)

Alternativa correta: c) Mistura de pelo menos duas substâncias com aspecto uniforme.

Uma solução pode ser definida como um sistema formado por mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Portanto, os componentes de uma mistura uniforme não são diferenciados ao olho nu e nem com uso de microscópio óptico.

São exemplos de soluções:

• Mistura de água e ácido acético (vinagre);
• Mistura de água e sal;
• Mistura de água e açúcar.

Alternativa correta: b) Soluto.

Soluto é um componente que está dissolvido na substância em maior quantidade, que é chamada de solvente.

Nas soluções apresentadas, a água é o dispersante e os demais componentes são os dispersos.

Nas misturas homogêneas, o tamanho médio das partículas dispersadas não ultrapassa 1 nanômetro. Por isso, os componentes das soluções não são perceptíveis ao olho nu e nem com uso de microscópio óptico.

Alternativa correta: c) III, IV, V e VI.

I. O ar atmosférico é uma mistura homogênea de gases.
II. O álcool etílico é uma mistura homogênea e água e álcool.
III. A gelatina em água é uma dispersão coloidal.
IV. O granito é uma mistura heterogênea de pedras.
V. O sangue é uma mistura heterogênea. Os componentes podem ser vistos com uso do microscópio.
VI. O leite de magnésia é uma suspensão aquosa.

Alternativa correta: c) I, II e III.

I. CORRETA. A diluição consiste na adição de solvente puro à solução preexistente.
II. CORRETA. Em uma diluição, o volume final é calculado pela fórmula V_f = V_i + V_a

V_f = V_i + V_a
V_f = 0,5 L + 0,5 L
V_f = 1L

III. CORRETA. Após uma diluição, a concentração final da solução é determinada pela fórmula C_i.V_i = C_f.V_f

A concentração comum da solução inicial é:

C_i = massa (g)/volume da solução (L)
C_i = 5 g/0,5L
C_i = 10 g/L

Portanto, a concentração comum da solução final é:

C_i.V_i = C_f.V_f
10 g/L . 0,5 L = Cf . 1L
5g/1 L = C_f
C_f = 5 g/L

IV. ERRADA. Em uma diluição, o número de mols do soluto se mantém constante.

Alternativa correta: c) supersaturada.

O coeficiente de solubilidade indica a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente. Portanto, 120 g do sal apresentado no enunciado forma uma solução saturada com um litro de água a 25 ºC.

Entretanto, a capacidade de dissolução pode ser alterada pela temperatura. Como o solvente foi aquecido, o aumento da temperatura fez com que fosse aumentada sua capacidade de dissolução. Sendo assim, ao retomar para a temperatura de 25 ºC, tem-se uma solução supersaturada, em que a quantidade do soluto é maior que o coeficiente de solubilidade.

Alternativa correta: c) 2,5 g.

A concentração comum, também chamada de concentração em g/L, consiste na relação entre a massa de soluto existente em um volume de solução.

Matematicamente, a concentração comum é expressa através da fórmula: C = m/V

Onde,

C: concentração comum;
m: massa do soluto;
V: volume da solução.

Como a concentração comum é dada em g/L, neste caso, precisamos converter a unidade de volume antes de determinar a massa do soluto.

Como 1 L contém 1000 mL, então 500 mL corresponde a 0,5 L.

Sendo assim, ao evaporar o solvente da solução com concentração 5 g/L, foi obtido 2,5 g de soluto.

Alternativa correta: a) 0,01 M

A fórmula da molaridade é M = n₁/V

Onde,

n₁ = número de mols do soluto (em mol);
V = volume da solução (em L).

Sabendo que a fórmula do permanganato de potássio é KMnO₄ e sua massa molar é 158 g/mol, o primeiro passo é calcular o número de mols de 0,395 g de KMnO₄. Para isso, podemos aplicar a regra de três.

1 mol - 158 g
x mols - 0,395 g
x = 0,0025 mols

Agora, calculamos a molaridade da solução.

M = n₁/V
M = 0,0025 mols/0,25 L
M = 0,01 M

Alternativa correta: b) 1,1 mol/Kg.

A molalidade (W) ou concentração molal é o resultado da quantidade de matéria do soluto por massa de solvente.

W = n₁/m₂

Onde,

W = molalidade (dada em mol/Kg)
n₁ = quantidade de matéria do soluto (dada em mol)
m₂ = massa de solvente (dada em Kg)

O primeiro passo para resolver a questão é calcular o número de mols do soluto:

n₁ = m₁/M₁
n₁ = 80 g/ 36,5 g/mol
n₁ = 2,2 mols

Agora, calculamos o valor da massa do solvente (m₂) a partir da fórmula de densidade:

d = m/v → m = d . v → m₂ = (1,0 g/mL) . (2000 mL) → m₂ = 2000 g ou 2,0 kg de água

Aplicando os valores encontrados na fórmula de densidade, temos:

W = n₁/m₂
W = 2,2 mol/2,0 kg
W = 1,1 mol/kg ou 1,1 molal

Alternativa correta: e) a 40 ºC, uma solução com 129 g de NaOH é saturada.

a) ERRADA. A 20 ºC, uma solução com 120 g de NaOH é saturada com corpo de fundo, pois o máximo de soluto dissolvido a essa temperatura é 109.

b) ERRADA. A 20 ºC, uma solução com 80 g de NaOH é insaturada, pois a quantidade de soluto é menor que o coeficiente de solubilidade.

c) ERRADA. A quantidade de soluto é inferior à capacidade máxima de dissolução na temperatura observada.

d) ERRADA. A solução com 119 g de NaOH a 30 ºC é saturada.

e) CORRETA. A solução está com a quantidade máxima de soluto totalmente dissolvido pelo solvente.

Alternativa correta: c) refrigerante em recipiente fechado.

a) ERRADA. A água mineral é uma solução, ou seja, mistura homogênea com sais dissolvidos.

b) ERRADA. O soro caseiro é uma solução de água, açúcar e sal em quantidades definidas.

c) CORRETA. O refrigerante é uma mistura de água, açúcar, concentrados, corante, aroma, conservantes e gás. O gás carbônico (CO₂) dissolvido no refrigerante está formando uma solução supersaturada.

A elevação da pressão aumenta a solubilidade do gás, fazendo com que muito mais gás seja adicionado ao refrigerante do que realizando a mesma operação em pressão atmosférica.

Uma das características das soluções supersaturadas é que elas são instáveis. Podemos perceber que ao abrir a garrafa com refrigerante uma pequena parte do gás escapa, pois diminuiu-se a pressão dentro do recipiente.

d) ERRADA. O álcool 46 °GL é um álcool hidratado, ou seja, contém água em sua composição.

e) ERRADA. O vinagre é uma solução de ácido acético (C₂H₅OH) e água.