A presença de nanomateriais é bem perceptível no cálice de Lycurgus que muda sua coloração, passando de verde…

Questão

A presença de nanomateriais é bem perceptível no cálice de Lycurgus que muda sua coloração, passando de verde para vermelha, quando exposto à luz branca. Isso ocorre devido à presença de nanopartículas de ouro e prata na composição do vidro do cálice. UEL - 2020 Admitindo o comportamento ideal de uma solução aquosa não coloidal contida no cálice, formada por 200 mL de água pura (solvente) e por nanopartículas metálicas de ouro e prata (solutos não eletrolíticos) que se desprenderam da parede interna sob pressão de 1,0 atm, e com base nos conceitos sobre propriedades coligativas, assinale a alternativa correta.

1. A) A temperatura de solidificação da solução aquosa é maior que a do solvente puro.
2. B) A temperatura de ebulição da solução aquosa é maior que a do solvente puro.
3. C) A densidade da solução é menor que a do solvente puro.
4. D) A pressão de vapor do solvente na solução é maior que da água pura, sob mesma temperatura.
5. E) A elevação da temperatura de solidificação da solução depende da natureza química do soluto não volátil.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o fenômeno. Como o soluto (nanopartículas de ouro e prata) é não volátil, não eletrolítico e está presente em solução aquosa ideal, a solução sofre efeitos coligativos, que dependem apenas da quantidade de partículas dispersas e não da sua natureza química.
2. Analise a alternativa B. A adição de soluto não volátil aumenta a temperatura de ebulição do solvente (ebulioscopia), pois a pressão de vapor da solução fica menor que a da água pura e é preciso aquecer mais para igualar a pressão externa de 1,0 atm. Logo, a temperatura de ebulição da solução é maior que a da água pura. Esta é a alternativa correta.
3. Analise a alternativa A. Por crioscopia, o soluto abaixa a temperatura de solidificação do solvente, então a solução congela em temperatura menor que 0 °C, e não maior que a da água pura. Está errada.
4. Analise a alternativa C. Ao dissolver sólidos, a massa da solução aumenta sem aumento proporcional do volume, e a densidade da solução tende a ser maior que a do solvente puro. Está errada.
5. Analise a alternativa D. Pela tonoscopia, o soluto não volátil diminui a pressão de vapor do solvente em qualquer temperatura. Portanto a pressão de vapor na solução é menor, e não maior, que na água pura. Está errada.
6. Analise a alternativa E. O efeito crioscópico depende somente da concentração de partículas do soluto, não da sua natureza química. Está errada.
7. Conclusão. A alternativa correta é a B, de acordo com o gabarito oficial. Observação: na prática, nanopartículas metálicas formam dispersões coloidais, mas a questão pede a análise sob a hipótese de solução ideal e não coloidal, que foi a adotada aqui.

💡 Dica: Relacione a mudança de cor com a presença de nanopartículas no vidro.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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