ITA 2027 (2ª fase) Química — Questão 2

Considere um processo de osmose reversa conforme indicado na figura. Nesse processo, o pistão onde se encontra a solução sofre a ação de uma pressão ($\pi$) num processo de compressão que ocorre de modo reversível. O êmbolo que contém o solvente puro também é móvel. Com relação aos dois compartimentos, considere: i) eles são separados por uma membrana semipermeável, que permite apenas a passagem do solvente; ii) ambos possuem o mesmo volume inicial, com a base do compartimento possuindo uma área de $1\ \mathrm{dm^2}$ iii) a altura inicial do êmbolo móvel em relação à base é igual a 10 dm. A solução aquosa contém 0,2 mol de uma substância, cuja massa molar é igual a $80\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}$. Essa substância apresenta uma solubilidade de $4\ \mathrm{g \cdot L^{-1}}$. Todo o processo ocorre à temperatura constante de 305 K. A partir dessas informações, apresente os cálculos e construa um gráfico da pressão osmótica ($\pi$, em atm) em função do deslocamento do êmbolo (em dm), conforme a figura, da posição inicial, como sendo igual a zero, até o valor de 9 dm.