Exercícios sobre Fator de Van’t Hoff

Alternativa “b”.

Resolução:

* A fórmula que usaremos para descobrir o fator de Van’t Hoff é a usada para descobrir o abaixamento do ponto de congelamento da solução:

∆t_c = K_c . W . i → i = _∆t_c_
                                    K_c . W

Em que:

∆t_c = variação da temperatura de congelamento = -0,519 ºC (o sinal negativo não faz parte dos cálculos nesse caso porque ele só indica que o ponto de congelamento diminuiu);
K_c = constante crioscópica específica para cada solvente =1,86 ºC. kg . mol^-1;
W = molalidade= ?
i = fator de Van’t Hoff = ?

* Assim, precisamos primeiro descobrir o valor de W, por meio da fórmula:

W = n₁
        m₂
* Mas também não temos n₁, por isso, vamos calculá-lo abaixo:

n₁ = m₁
        M₁

* M₁ (massa molar de KOH = 39 + 16 + 1 = 56 g/moL)

n₁ = 9,24 g
        56 g/mol
n₁ = 0,165 mol

* Substituímos esse valor e encontramos a molalidade:

W = n₁
        m₂
W = 0,165 mol
        1,100 kg
W = 0,15 mol/kg

* Por fim, substituímos esse valor na fórmula mostrada inicialmente:

i = _∆t_c_
      K_c . C

i = (0,519ºC)
     (1,86 ºC. kg . mol^-1) . (0,15 mol/kg)
i = 1,86

Alternativa “e”.

Resolução:

* Considerando que foram adicionadas 100 moléculas do sal, temos:

                     1 FeCl₃                                        →         1 Fe³⁺      +  3 Cl^1-

          No início: 100 moléculas                         →       zero            +     zero

90% de moléculas ionizaram-se: 90 moléculas  → (90 íons Fe³⁺) + (90 íons Cl^1- . 3)

No final, teremos: 100 – 90 = 10 moléculas de FeCl₃   → 90 íons Fe³⁺ + 270 íons Cl^1-

Desse modo, o cálculo do fator de Van’t Hoff é dado por:

i = 10 + 90 + 270  → i = 3,7
             100

Ou pela fórmula, temos:

α = 90% = 0,9

q = 4 íons que foram gerados (1 Fe³⁺ + 3 Cl^1-)

Aplicando na fórmula:

 i = 1 + α (q – 1)

i = 1 + 0,9 (4 – 1)

i = 1 + 3,6 – 0,9

i = 3,7

Alternativa “d”.

Resolução:

* Considerando que foram adicionadas 100 moléculas do sal, temos:

                     1 Al₂(SO₄)₃                                  →                2 Al³⁺       +   3 SO₄^2-

          No início: 100 moléculas                                →                 zero         +     zero

90% de moléculas ionizaram-se: 80 moléculas      → (80 íons Al³⁺ . 2 )      +   (80 íons SO₄^2-. 3)

No final, teremos: 100 – 80 = 20 moléculas de FeCl₃        →        160 íons Al³⁺ +     240 íons Cl^-1

Desse modo, o cálculo do fator de Van’t Hoff é dado por:

i = 20 + 160 + 240  → i = 4,2
             100

Ou pela fórmula, temos:

α = 80% = 0,8

q = 5 íons que foram gerados (2 Al³⁺ + 3 SO₄^2-)

Aplicando na fórmula:

 i = 1 + α (q – 1)

i = 1 + 0,8 (5 – 1)

i = 1 + 4,0 – 0,8

i = 4,2

Alternativa “c”.

Resolução:

* Usaremos a fórmula do fator de Van’t Hoff para descobrir os graus de dissociação (α) em cada caso:

1 KCℓ →1 K + 1 Cℓ
i = 1 + α (q – 1)
1,9 = 1 + α (2 – 1)
1,9 = 1 + 2α – α
1,9 – 1 = α
α = 0,9

1 Na₂SO₄ → 2 Na¹⁺ + 1 SO₄^2-
i = 1 + α (q – 1)
2,8 = 1 + α (3 – 1)
2,8 = 1 + 3α – α
2,8 – 1 = 2α
α = 1,8/2
α = 0,9

* Agora descobrimos a razão entre esses graus de dissociação: 0,9/0,9 = 1.