ITA 2024 (2ª fase) — Questão 3

São descritos dois experimentos (Exp. 1 e Exp. 2) a respeito de uma solução aquosa de uma substância A, de massa molar igual a $50\ \mathrm{g\ mol^{-1}}$, que não se dissocia e não se volatiliza. Os experimentos foram realizados a 25 °C.

Exp. 1 – Em um béquer, foram dissolvidos 100 g da substância A em 360 mL de água pura. A seguir, colocou-se o béquer em um recipiente que foi fechado.

Exp. 2 – Em um béquer denominado I, preparou-se a mesma solução descrita no Exp.1, e em outro béquer denominado II, adicionou-se 360 mL de água pura. Em seguida, os béqueres I e II foram colocados em um recipiente que foi fechado.

Considere que a solução aquosa de A se comporte idealmente, a massa específica da água seja $1\ \mathrm{g\ cm^{-3}}$ e a pressão de vapor da água seja 23,8 Torr a 25 °C.

A partir das informações acima:

a) determine os valores numéricos das frações molares da substância A e da água na solução do Exp. 1;

b) determine o valor numérico da fração molar da água na fase de vapor no Exp.1;

c) determine o valor numérico da pressão de vapor da água, em Torr, no Exp. 1;

d) desconsiderando o efeito causado pelo volume do recipiente no Exp. 2, descreva sucintamente e de forma qualitativa o que acontecerá com o volume do líquido no béquer I após o equilíbrio ter sido atingido.