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Exercícios sobre cálculos envolvendo ebulioscopia

Exercícios de Química

Estes exercícios sobre cálculos envolvendo ebulioscopia testarão suas habilidades para resolver cálculos de temperatura, massa molar, massa do soluto e grau de ionização. Publicado por: Diogo Lopes Dias
questão 1

(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%.

questão 2

(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

questão 3

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.

questão 4

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

respostas
Questão 1

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%.

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Questão 2

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.m
       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

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Questão 3

Letra b). A resolução da questão envolve as seguintes etapas:

Dados do exercício:

  • 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.m
       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

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Questão 4

Letra b).

Dados do exercício:

  • 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.m
       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

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