Exercícios de Soluções, Coeficiente de Solubilidade e Curvas de Solubilidade

Para responder esses exercícios aconselho vocês a lerem o post anterior "Dispersões, soluções e coeficiente de solubilidade", pois ele oferece a vocês uma base sobre a matéria para que vocês consigam resolvê-los.
Vou colocar aqui 10 exercícios para que vocês tentem fazer e logo abaixo as respostas com explicação.

EXERCÍCIOS:

1- (FUVEST) Entre as figuras abaixo, identifique a que melhor representa a distribuição das partículas de soluto e de solvente numa solução aquosa diluída de cloreto de sódio.

2- Escolha a substância preferível para limpar um tecido sujo de graxa.
a) gasolina
b) vinagre
c) etanol
d) água

3- Observe o gráfico a seguir e responda às questões que se seguem:

a) Qual a menor quantidade de água necessária para dissolver completamente, a 60º C, 120 g de B?
b) Qual a massa de A necessária para preparar, a 0º C, com 100 g de água, uma solução saturada (I) e outra solução insaturada (II)?

4 -  A tabela a seguir fornece os valores de solubilidade do cloreto de sódio e do hidróxido de sódio, em água, a diferentes temperaturas.

As informações anteriores e os conhecimentos sobre soluções permitem concluir:
01 - Soluções são misturar homogêneas
02 - Solução saturada é uma mistura heterogênea
04 - O hidróxido de sódio é mais solúvel em água do que o cloreto de sódio
08 - Soluções concentradas são soluções saturadas
16 - Quando se separa o soluto do solvente, obtêm-se substâncias  diferentes daquelas que foram inicialmente misturadas
32 - Adicionando-se 145 g de hidróxido de sódio a 100 g de água, a 20º C, obtém-se um sistema bifásico, que, após aquecido a temperaturas acima de 50º C, apresenta-se monofásico.

Soma = ?

5 - Uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO3), constituída, além do sal, por 100 g de água, está à temperatura de 70º C. Essa solução é resfriada a 40º C, ocorrendo precipitação de parte do sal dissolvido.
A seguir, o gráfico da solubilidade do nitrato de potássio em função da temperatura.

Calcule:
a) A massa do sal que precipitou
b) A massa do sal que permaneceu em solução.

6- Os frascos a seguir contêm soluções saturadas de cloreto de potássio (KCl) em duas temperaturas diferentes. Na elaboração das soluções foram adicionados, em cada frasco, 400 mL de água e 200 g de KCl.

O diagrama representa a solubilidade do KCl em água, em gramas de soluto/ 100 mL de H2O, em diferentes temperaturas.

a) Determine a temperatura da solução do frasco I.
b) Sabendo que a temperatura do frasco II é 20º C, calcule a quantidade de sal (KCl) depositado no fundo do frasco.

7- Nas salinas, o cloreto de sódio é obtido pela evaporação da água do mar a 30ºC, aproximadamente.
a) Um volume de água do mar é evaporado até o aparecimento de NaCl sólido. Qual é a concentraçao de NaCl na solução resultante? Justifique a resposta.

b) Qual o volume de água do mar que deve ser evaporado completamente para a produção de 1.00kg de NaCl sólido?

Atenção: nem todos os dados fornecidos a seguir serão utilizados para resolver os itens anteriores.
Dados:
- massa molar da água = 18.0g/mol
- masa molar do NaCl = 58,4g/mol
-Solubilidade do NaCl em água, a 30ºC, =6,16mol/L, que corresponde a 360g/L
- concentração do NaCl na água do mar = 0,43mol/L, que corresponde a 25g/L
- densidade da água do mar a 30ºC, = 1,03g/cm³
-densidade da água pura a 30ºC, = 0,9956g/cm³


8- A curva de solubilidade de um dado sal é apresentada a seguir. Considerando a solubilidade desse sal a 30º C, qual seria a quantidade máxima (aproximada) de soluto cristalizada quando a temperatura da solução saturada (e em agitação) fosse diminuída para 20ºC?

9 - Seis soluções aquosas de nitrato de sódio, NaNO3 , numeradas de I a VI, foram preparadas, em diferentes temperaturas, dissolvendo-se diferentes massas de NaNO3 em 100 g de água. Em alguns casos, o NaNO3 não se dissolveu completamente. Este gráfico representa a curva de solubilidade de NaNO3, em função da temperatura, e seis pontos, que correspondem aos sistemas preparados: 

A partir da análise desse gráfico, identifique os dois sistemas em que há precipitado:
a) I e II
b) I e III
c) IV e V
d) V e VI

10- O gráfico apresenta a curva de solubilidade de um sal Ax2.

Quando uma solução aquosa saturada de Ax2, a 70º C contendo 50 g de água é resfriada para 10º C, quais são, em gramas, a massa de sal cristalizada e a massa que permanece em solução?

a) 25 e 20
b) 30 e 15
c) 35 e 10
d) 35 e 15
e) 40 e 10



Como prometido aqui estão as RESPOSTAS:


1- O cloreto de sódio (NaCl) é um composto iônico e quando este é dissolvido em um solvente, ocorre um processo chamado de solvatação, caso o solvente seja a água é chamado de hidratação. Nesse processo as moléculas do soluto (nesse caso Na+ e Cl-) são envolvidas pelas moléculas do solvente, ao envolver o solvente e o soluto ambos estabelecem ligações entre suas moléculas.

2- Tanto a gasolina quanto a graxa são substâncias apolares, com isso é possível dissolver a grava com a gasolina (Lembrando que apolar dissolve apolar, e polar dissolve polar. Substâncias polares, por exemplo, são muito mais solúveis em substâncias polares, do que em substâncias apolares, por isso nesse caso não compensaria algo pouco solúvel). Não iria ser bom utilizar água, porque como ela é polar, a graxa não é solúvel nela.
Resposta: A

3- 

a) 40 g de B -------> 100 g de água
120 g de B -------> x

x = 300 g de água

b)  Para uma solução saturada a massa de A deve ser 10 g e para uma solução insaturada, a massa de A deve ser menor do que 10 g.

4- 

01 - VERDADE, soluções são sempre misturas homogêneas
02 - FALSO, não necessariamente, só será heterogênea e saturada se apresentar corpo de fundo, e isso pode não acontecer.
04 - VERDADE, quanto maior a quantidade de soluto/ g de água em que é dissolvido, maior a solubilidade da substância.
08 - FALSO, leia a resposta desse homem, é simplesmente completa http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111217083134AALNTHv
16 - FALSO, o que for colocado no recipiente, será retirado, não surgirá uma nova substância ao simplesmente separá-los.
32 - VERDADE, ao adicionarmos 145 g a 20º C, teremos uma solução saturada com corpo de fundo (bifásico), mas ao aquecermos a 50º C teremos uma solução saturada, que é monofásico.

SOMA = 37

5 - 

a) Em uma temperatura de 70ºC temos que a solubilidade do KNO3 é equivalente a 140 g/100 g de água porém, quando reduzimos a temperatura até 70ºC, a solubilidade do meio fica apenas 60g/100 g de água.
Logo, 140g(o que antes podia ser solubilizado) - 60g(o que consegue se solubilizar agora) = 80 g de KNO3
Essa quantidade encontrada de 80g de KNO3 é o quanto não consegue mais se solubilizar em água, logo, isso se tornará um corpo de fundo.
Resposta: 80g de KNO3

b) Como dito, a capacidade de solubilidade dessa solução é 60g/100g de água. Portanto a quantidade que estará em solução será 60g

6- 

a) 200 g -------> 400 mL
       x --------> 100 mL
x = 50 g em 100 mL

No gráfico 50 g está correspondendo a 80º C

b) 30g -----> 100 g de água
       x -------> 400
x = 120 g

Foi colocado 200 g, mas o coeficiente de solubilidade é 120 g/ 100 mL de água
Portanto 200 - 120 = 80 g de precipitado

7 - 

a) Para aparecer o sal sólido é necessário que a quantidade seja maior do que 360 g/L (coeficiente de solubilidade), porque só assim haverá precipitado, já que um valor acima desse estipulado pelo próprio exercício, excederia o limite do coeficiente.

b) 25 g de NaCl ------> 1 L
       1000 g (1 Kg) ------> x

x = 40 L de água do mar

8 - Se a 30º C tem capacidade de dissolver 60g de um dado sal, caso diminuamos a temperatura para 20º, o coeficiente de solubilidade passará a ser 30g/100 g de água. O máximo que poderá se cristalizar é portanto 30 g desse sal, ficando também no máximo 30 g em solução.

9 - Podemos perceber que há uma linha nesse gráfico, os pontos que estão EM CIMA da linha simbolizam que as soluções são saturadas, soluções ABAIXO da linha, simbolizam que elas são insaturadas, e soluções ACIMA da linha, simbolizam que elas são supersaturadas, ou saturadas com corpo de fundo.
Portanto, os pontos que estão acima da linha são: I e III, portanto a resposta é: B

10 - 90 g de Ax2 -----> 100 g de água
        x ----------------> 50 g de água

x = 45 g de Ax2 a 70º C

20 ------> 100 g de água
x -----------> 50 g de água

x = 10 g a 10º C

A massa que vai permanecer em solução é aquela que tem que a capacidade de se dissolver a 10º C, ou seja, a massa que permanece em solução é 10 g. Então, o restante é precipitado: 35 g.
Resposta: C



Fonte: http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20111217083134AALNTHv, http://pir2.forumeiros.com/t22075-solucao-saturada, projeto medicina.