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20/20/10fáceis/médias/difíceis
Ensino Médio · 2º anonível
QuímicaOsmometria (Pressão Osmótica)
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Questão 1Fácil
Uma célula vegetal é colocada em uma solução salina concentrada, hipertônica em relação ao seu meio interno. O que se espera que ocorra com essa célula?
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Gabarito: C) A célula perde água para o meio externo, murchando (plasmólise/crenação)
Em um meio hipertônico, a concentração de soluto fora da célula é maior que dentro. Por osmose, a água sai da célula em direção ao meio externo, causando a saída de água do citoplasma e o murchamento da célula — fenômeno chamado de plasmólise (em células vegetais) ou crenação (em células animais).
Questão 2Fácil
A conservação de alimentos por salga (como na carne-seca) ou pela adição de grandes quantidades de açúcar (como em doces em calda) tem como principal fundamento:
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Gabarito: C) criar um meio hipertônico ao redor dos micro-organismos, retirando água de suas células por osmose e inibindo seu desenvolvimento
O sal ou o açúcar em alta concentração tornam o meio externo às células dos micro-organismos hipertônico. Por osmose, a água sai das células microbianas, desidratando-as e inibindo (ou impedindo) sua multiplicação — é assim que a salga e a conservação em calda ajudam a preservar alimentos.
Questão 3Fácil
Em um recipiente dividido por uma membrana semipermeável, de um lado há uma solução hipotônica e do outro uma solução hipertônica. O solvente tende a fluir espontaneamente:
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Gabarito: B) do meio hipotônico para o meio hipertônico
O solvente sempre migra espontaneamente do meio menos concentrado (hipotônico) para o meio mais concentrado (hipertônico), pois a tendência natural do sistema é diluir a solução mais concentrada, igualando os potenciais químicos do solvente dos dois lados da membrana.
Questão 4Fácil
Uma hemácia (célula sanguínea) é colocada em água destilada, um meio hipotônico em relação ao citoplasma da célula. O que se espera que ocorra?
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Gabarito: C) A célula ganha água por osmose, incha e pode se romper (hemólise)
Como a água destilada é hipotônica em relação ao interior da hemácia (praticamente não tem soluto), a água entra na célula por osmose, buscando diluir o meio interno mais concentrado. O aumento excessivo de volume pode romper a membrana plasmática, processo conhecido como hemólise.
Questão 5Fácil
O gráfico mostra a pressão osmótica de uma célula de referência e de três soluções (1, 2 e 3), todas na mesma temperatura. Quantas dessas três soluções são hipotônicas em relação à célula de referência?
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Gabarito: B) 1
A referência (célula) tem pressão osmótica 5,0 atm. A Solução 1 também tem 5,0 atm (isotônica). A Solução 2 tem 3,0 atm, menor que a referência, logo é hipotônica. A Solução 3 tem 8,0 atm, maior que a referência, logo é hipertônica. Portanto, apenas 1 das três soluções (a Solução 2) é hipotônica.
Questão 6Médio
Uma solução aquosa apresenta pressão osmótica de 9,84 atm e concentração 0,4 mol/L de um soluto não eletrólito (i = 1). Qual a temperatura dessa solução? (R = 0,082 atm·L/(mol·K))
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Gabarito: C) 300 K
Isolando T na equação de van't Hoff: T = π/(M·R·i) = 9,84/(0,4 × 0,082 × 1) = 9,84/0,0328 = 300 K.
Duas soluções aquosas, ambas a 298 K, apresentam as seguintes características: Solução A — glicose (não eletrólito, i = 1), 0,15 mol/L; Solução B — NaCl (eletrólito, i = 2), 0,08 mol/L. Calculando as pressões osmóticas (R = 0,082 atm·L/(mol·K)), qual solução apresenta maior pressão osmótica?
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Gabarito: B) Solução B, pois o fator i = 2 compensa sua menor molaridade, resultando em pressão osmótica ligeiramente maior
πA = 0,15 × 0,082 × 298 × 1 ≈ 3,67 atm. πB = 0,08 × 0,082 × 298 × 2 ≈ 3,91 atm. Mesmo com menor molaridade, a Solução B tem pressão osmótica levemente maior, pois o fator de van't Hoff (i = 2, por causa da dissociação do NaCl) aumenta o número efetivo de partículas dissolvidas.
Questão 8Médio
A água do mar apresenta concentração salina efetiva de aproximadamente 0,6 mol/L (considerando o NaCl como principal soluto, i = 2) e está a 298 K. Para dessalinizar essa água por osmose reversa, a pressão mínima que deve ser aplicada ao sistema é de aproximadamente: (R = 0,082 atm·L/(mol·K))
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Gabarito: E) 29,3 atm
Primeiro calcula-se a pressão osmótica da água do mar: π = M·R·T·i = 0,6 × 0,082 × 298 × 2 ≈ 29,3 atm. Na osmose reversa, a pressão aplicada deve ser maior que esse valor para forçar a água pura a atravessar a membrana em sentido contrário ao da osmose natural, deixando os sais retidos.
Questão 9Médio
Uma solução aquosa de sacarose (não eletrólito) tem inicialmente concentração 0,5 mol/L em um volume de 100 mL, com pressão osmótica de 12,3 atm a 300 K. Essa solução é diluída, com adição de água, até um volume final de 500 mL, mantendo-se a mesma temperatura. Qual a nova pressão osmótica? (R = 0,082 atm·L/(mol·K))
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Gabarito: B) 2,46 atm
Pela diluição, M1·V1 = M2·V2: 0,5 × 100 = M2 × 500, logo M2 = 0,1 mol/L. A nova pressão osmótica é π2 = M2·R·T·i = 0,1 × 0,082 × 300 × 1 = 2,46 atm. Note que a pressão osmótica caiu na mesma proporção da diluição (5 vezes menor), já que π é diretamente proporcional a M.
Questão 10Médio
O gráfico mostra a pressão osmótica de uma solução desconhecida, a 280 K, com fator de van't Hoff i = 3. De acordo com o valor lido no gráfico (π ≈ 8,27 atm) e usando R = 0,082 atm·L/(mol·K), qual a concentração molar aproximada dessa solução?
O gráfico mostra duas retas de pressão osmótica em função da concentração molar, para as soluções X (não eletrólito conhecido, i = 1) e Y (eletrólito de fator i desconhecido), ambas a 320 K. Usando R = 0,082 atm·L/(mol·K) e a inclinação de cada reta, determine o fator de van't Hoff da Solução Y e o número provável de íons liberados por fórmula unitária do seu soluto.
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Gabarito: C) i = 2; a substância libera 2 íons por fórmula unitária, como o NaCl
A inclinação da reta de X é R·T·1 = 0,082 × 320 = 26,24 atm·L/mol (consistente com os pontos do gráfico). A inclinação da reta de Y é o dobro, 52,48 atm·L/mol. Como a temperatura é a mesma para as duas soluções, iY = inclinação(Y)/(R·T) = 52,48/26,24 = 2,0, indicando que a Solução Y é um eletrólito que se dissocia totalmente em 2 íons, como o NaCl.
Questão 12Difícil
O gráfico mostra a pressão osmótica coloidal (oncótica), estimada a 310 K a partir das proteínas plasmáticas (i = 1), em um paciente saudável (concentração efetiva ≈ 0,0012 mol/L) e em um paciente com hipoalbuminemia (concentração efetiva ≈ 0,0006 mol/L). Use R = 0,082 atm·L/(mol·K) e 1 atm = 760 mmHg para calcular, em mmHg, a diferença aproximada entre as duas pressões oncóticas, e relacione o resultado ao maior risco de edema (acúmulo de líquido nos tecidos).
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Gabarito: B) diferença ≈ 11,6 mmHg; o paciente com hipoalbuminemia tem maior risco de edema, pois sua menor pressão oncótica retém menos água nos vasos sanguíneos
π(saudável) = 0,0012 × 0,082 × 310 × 1 ≈ 0,0305 atm ≈ 0,0305 × 760 ≈ 23,2 mmHg. π(hipoalbuminemia) = 0,0006 × 0,082 × 310 × 1 ≈ 0,01525 atm ≈ 0,01525 × 760 ≈ 11,6 mmHg. A diferença é aproximadamente 23,2 − 11,6 ≈ 11,6 mmHg. Como a pressão oncótica das proteínas plasmáticas é responsável por reter água dentro dos vasos sanguíneos (por osmose), uma pressão oncótica menor (como na hipoalbuminemia) reduz essa retenção, aumentando o risco de extravasamento de líquido para os tecidos, isto é, de edema.
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