FUVEST 1992

Para resolver esta questão, precisamos entender os conceitos de pressão de vapor e ponto de ebulição, e como eles se relacionam com a pressão atmosférica local.

1. Pressão de Vapor:

A pressão de vapor de um líquido é a pressão exercida por seus vapores quando o líquido e o vapor estão em equilíbrio dinâmico em um sistema fechado, a uma dada temperatura. Ela depende de dois fatores principais:

• Natureza do líquido (forças intermoleculares): Líquidos com forças intermoleculares mais fracas tendem a evaporar mais facilmente e, portanto, têm maior pressão de vapor a uma dada temperatura.
• Temperatura: A pressão de vapor aumenta com o aumento da temperatura, pois mais moléculas têm energia suficiente para escapar da fase líquida para a fase gasosa.

2. Ponto de Ebulição:

O ponto de ebulição de um líquido é a temperatura na qual sua pressão de vapor se iguala à pressão externa exercida sobre a superfície do líquido. Comumente, essa pressão externa é a pressão atmosférica.

3. "Em um mesmo local":

A expressão "em um mesmo local" significa que todas as substâncias estão sujeitas à mesma pressão atmosférica externa.

Agora, vamos analisar cada alternativa:

A) tem o mesmo valor à mesma temperatura.

Esta afirmação é incorreta. Diferentes substâncias puras possuem diferentes intensidades de forças intermoleculares. Por exemplo, a água tem forças intermoleculares mais fortes (ligações de hidrogênio) do que o éter etílico. Assim, à mesma temperatura (e.g., 25 °C), o éter etílico terá uma pressão de vapor maior que a da água.

B) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de ebulição.

Esta afirmação é correta. Por definição, um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica externa. Se todas as substâncias estão "em um mesmo local", elas estão sob a mesma pressão atmosférica (vamos chamá-la de \(P_{atm}\)).

Cada substância pura tem seu próprio ponto de ebulição (temperatura de ebulição, \(T_{eb}\)). Por exemplo:

• Substância X ferve a \(T_{eb,X}\). Neste ponto, a pressão de vapor de X, \(P_{vap,X}\), é igual a \(P_{atm}\).
• Substância Y ferve a \(T_{eb,Y}\). Neste ponto, a pressão de vapor de Y, \(P_{vap,Y}\), é igual a \(P_{atm}\).

Como \(P_{vap,X} = P_{atm}\) e \(P_{vap,Y} = P_{atm}\), então \(P_{vap,X} = P_{vap,Y}\). Portanto, nos seus respectivos pontos de ebulição (que podem ser temperaturas diferentes para cada substância), todas as substâncias puras líquidas terão a mesma pressão de vapor, que é igual à pressão atmosférica do local.

C) tem o mesmo valor nos respectivos pontos de congelação.

Esta afirmação é incorreta. O ponto de congelação é a temperatura em que um líquido se transforma em sólido. A pressão de vapor de um líquido em seu ponto de congelação não é necessariamente a mesma para todas as substâncias. Ela ainda depende da natureza da substância.

D) aumenta com o aumento do volume do líquido presente, à temperatura constante.

Esta afirmação é incorreta. A pressão de vapor, a uma dada temperatura, é uma propriedade intensiva da substância. Isso significa que ela não depende da quantidade (volume ou massa) de líquido presente, desde que haja líquido suficiente para estabelecer o equilíbrio com o vapor.

E) diminui com o aumento do volume de líquido presente, à temperatura constante.

Esta afirmação é incorreta, pelo mesmo motivo da alternativa D. A pressão de vapor é uma propriedade intensiva.

Portanto, a alternativa correta é a B.