Enunciado

A extração líquido-líquido é baseada na partição de um soluto entre duas fases líquidas imiscíveis com as quais possui diferentes afinidades. Um soluto tem a constante de distribuição entre clorofórmio e água K = s o l u t o c l o r o f o r m i o s o l u t o á g u a = 90 .

A percentagem de soluto que permanece em 50 mL de fase aquosa após a adição de 50 mL de clorofórmio e agitação vigorosa em um funil de separação é, aproximadamente,

a) 1%

b) 2%

c) 5%

d) 10%

e) 20%

Passo 1

Bem, nessa questão nós queremos saber a percentagem de soluto que permanece em fase aquosa. Portanto, precisamos da concentração do soluto nessa fase e, para isso, utilizaremos o K .

Como nos foi dado que:

K = s o l u t o c l o r o f o r m i o s o l u t o á g u a = 90

Podemos isolar o que queremos achar.

s o l u t o á g u a = s o l u t o c l o r o f o r m i o 90

Então será essa a relação que usaremos para responder a questão, beleza?

Passo 2

Vamos lá!

Nós chegamos nessa relação aqui:

s o l u t o á g u a = s o l u t o c l o r o f o r m i o 90

Mas não temos concentração, apenas os volumes. Então vamos substituir na fórmula a concentração pela sua definição que é:

C o n c e n t r a ç ã o = m a s s a / v o l u m e

s o l u t o á g u a = s o l u t o c l o r o f o r m i o 90

m   s o l u t o á g u a v o l u m e   d e   á g u a = m   s o l u t o c l o r o f ó r m i o v o l u m e   d e   c l o r o f ó r m i o 90

E os dois volumes foram dados e são iguais, 50   m L . Então, podemos simplificar essa fórmula aí para realizar as contas, cortando os volumes de água e clorofórmio.

m   s o l u t o á g u a = m   s o l u t o c l o r o f ó r m i o 90

Passo 3

Vamos revisar o que a questão pede? Ela pediu para encontrarmos a percentagem de soluto que permanece em 50 mL de fase aquosa após a adição de 50 mL de clorofórmio e agitação vigorosa em um funil de separação.

Porém, nós não temos massa nenhuma. E agora, como fazemos?

Como a informação pedida é a porcentagem, vamos adotar uma massa de soluto que temos na fase aquosa após extração como 100   g .

100   g = m   s o l u t o c l o r o f ó r m i o 90

Então, após a extração, a massa de soluto no clorofórmio é de

m   s o l u t o c l o r o f ó r m i o = 90 ∙ 100 = 9000   g

E como relacionar isso com a porcentagem de soluto que permaneceu na fase aquosa?

Passo 4

Bem, se temos 9000   g de soluto na fase orgânica (clorofórmio) e temos 100 g de soluto na fase aquosa (sem clorofórmio), isso indica que o total que possuíamos de soluto antes da extração era 9100   g .

Portanto, foi removido da fase aquosa 9000   g , enquanto 100   g permaneceram.

Aí, agora conseguimos calcular o percentual que permaneceu na fase aquosa:

%   p e r m a n e c e u   n a   f a s e   a q u o s a = 100   g 9100   g   ∙ 100 = 1,099   %

Então a resposta mais próxima é letra a).

Obs: Caso queira, pode testar com qualquer outro valor para a massa (que adotamos) que vai dar o mesmo resultado 😊. Você pode usar 200   g , por exemplo, ao invés de 100   g e verificar que o resultado é o mesmo!

Resposta

Letra a)

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