Exercícios sobre cálculos envolvendo ebulioscopia
(Uece) O cloreto de cálcio tem larga aplicação industrial nos sistemas de refrigeração, na produção do cimento, na coagulação de leite para a fabricação de queijos, e uma excelente utilização como controlador da umidade. Uma solução de cloreto de cálcio utilizada para fins industriais apresenta molalidade 2 e tem ponto de ebulição 103,016 ºC sob pressão de 1 atm. Sabendo que a constante ebulioscópica da água é 0,52 ºC, o seu grau de dissociação iônica aparente é:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
Letra d). A resolução da questão envolve as seguintes etapas:
Dados do exercício:
-
Molalidade (W) = 2 molal
-
ke = 0,52 ºC/mol
-
Ponto de ebulição da água (t2) = 100°C
-
Ponto de ebulição da água na solução (t) = 103,016 oC
Passo 1: Inicialmente devemos calcular a massa molar do cloreto de cálcio, cuja fórmula iônica é CaCl2:
M1 = 1.40 + 2.35,5
M1 = 40 + 71
M1 = 111 g/mol
Passo 2: Determinação do q (número de partículas dissociadas por unidade de cloreto de cálcio).
A fórmula do cloreto de cálcio é CaCl2, logo, temos a presença de um cátion cálcio (Ca) e dois ânions cloreto (Cl). Assim, o valor de q para esse sal é 3.
Passo 3: Relembrar a fórmula do fator de Van't Hoff, que utiliza o grau de dissociação.
i = 1 + α.(q-1)
Passo 4: Utilizar os valores fornecidos e encontrados na expressão a seguir:
Δte = ke.W.i
t-t2 = ke.W.[1 + α.(q-1)]
103,016 – 100 = 0,52.2.[1 + α.(3-1)]
3,016 = 1,04.[1 + 2α ]
3,016 = 1,04 + 2,08α
2,08α = 3,016 – 1,04
2,08α = 1,976
2,08α = 1,976
2,08
α = 0,95
Passo 5: Calcular a porcentagem.
Para calcular a porcentagem, basta multiplicar o resultado encontrado para o 2,08α por 100:
α = 0,95 . 100
α = 95%.
(Acafe-SC) Foi dissolvida uma determinada massa de etanol puro em 200 g de acetona, acarretando um aumento de 0,86 ºC na temperatura de ebulição da acetona. Dados: H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol; constante ebulioscópica molal da acetona (Keb) = 1,72 ºC.Kg.mol–1.
Qual foi a massa de etanol dissolvida?
a) 0,86 g
b) 5,8 g
c) 2,3 g
d) 4,6 g
Letra d). A resolução da questão envolve as seguintes etapas:
Dados do exercício:
-
Massa do soluto (m1) = ?
-
Massa do solvente (m2) = 200g ou 0,20 kg
-
ke = 1,72 ºC.Kg.mol–1
-
Variação da temperatura de ebulição da acetona (Δte) = 0,86°C
Inicialmente devemos calcular a massa molar da acetona, cuja fórmula molecular é C2H6O:
M1 = 2.12 + 6.1 + 1.16
M1 = 46 g/mol
Agora basta utilizar os dados fornecidos e a massa molar calculada na expressão a seguir:
Δte = ke.W
Δte = ke.m1
M1.m2
0,86 = 1,72.m1
46.0,2
0,86.46.0,2 = 1,72.m1
1,72.m1 = 7,912
m1 = 7,912
1,72
m1 = 4,6 g
Tentando seguir os passos do químico francês François-Marie Raoult (1830-1901) sobre a pesquisa em relação ao efeito ebuliométrico nas soluções, um aluno resolveu realizar um experimento no qual dissolveu 360 g de glicose (C6H12O6) em 850 g de água. Logo em seguida, ele aqueceu a mistura durante certo tempo e verificou constantemente o termômetro. Sabendo que o Ke da água é 0,52 ºC/mol, qual foi a temperatura em que a água entrou em ebulição durante esse experimento? Dados: massa molar da água = 180 g/mol.
a) 100,122 ºC.
b) 101,22 ºC.
c) 102,12 ºC.
d) 102,21 ºC.
Letra b). A resolução da questão envolve as seguintes etapas:
Dados do exercício:
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Massa do soluto (m1) = 360 g
-
Massa do solvente (m2) = 850g ou 0,85 Kg
-
ke = 0,52 ºC/mol
-
Ponto de ebulição da água (t) = 100°C
-
Ponto de ebulição da água (t2) = ?
-
Massa molar da água (M1) = 180 g/mol
Basta utilizar os dados fornecidos na expressão do cálculo ebulioscópico:
Δte = ke.W
t-t2 = ke.m1
M1.m2
t-100 = 0,52.360
180.0,85
t-100 = 187,2
153
t-100 = 1,22
t = 1,22 + 100
t = 101,22 oC
Segundo a propriedade coligativa ebulioscopia, a elevação da temperatura de ebulição de um solvente por um soluto não volátil, formando solução molecular, é diretamente proporcional (Ke) à molalidade da solução (W). Sabendo que 5,4 gramas de uma determinada substância foram dissolvidos em 80 g de água, fazendo com que a solução fervesse a 101,68°C, a 1 atm, qual é o valor da massa molecular dessa substância dissolvida? Dados: Ke = 0,52°C (mol/Kg)–1.
a) 113,09 g.mol
b) 131,09 g.mol–1
c) 119,03 kg.mol–1
d) 191,03 kg.mol–1
e) 119,03 g.mol–1
Letra b).
Dados do exercício:
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Massa do soluto (m1) = 5,4 g
-
Massa do solvente (m2) = 80 g ou 0,08 kg
-
ke = 0,52 ºC/mol
-
Ponto de ebulição da água na solução (t) = 101,68°C
-
Ponto de ebulição da água (t2) = 100°C
-
Massa molar do soluto (M1) = ?
Basta utilizar os dados fornecidos na expressão do cálculo ebulioscópico:
Δte = ke.W
t-t2 = ke.m1
M1.m2
101,68 -100 = 0,52.5,4
M1.m2
1,68 = 0,52.360
M1.0,85
1,68.M1.0,85 = 0,52.360
1,428.M1 = 187,20
M1 = 187,2
1,428
M1 = 131,09 g.mol-1
