2.26 Considere uma solução coloidal,
, num campo gravitacional a 300 K . Se a concentração do colóide é
no topo da solução e
no fundo,
a) Qual a profundidade da solução?
b) Calcule a concentração média do colóide nos
mais baixos da solução.
c) Calcule o número de moles nos
mais baixos da solução, se a área da seção reta do recipiente é
.
a) Qual a profundidade da solução?
b) Calcule a concentração média do colóide nos
c) Calcule o número de moles nos
Passo 1
O enunciado trata da variação da concentração de um coloide sob ação da gravidade, à temperatura
K, com massa molar
kg/mol. Em equilíbrio barométrico, a concentração varia segundo
onde
m/
e
J/(mol K). Sabemos que em
(topo)
e em
(fundo)
Precisamos achar:
a) a profundidade ,
b) a concentração média nos m mais baixos,
c) o número de moles nesses m, dada a área de seção reta
c
.
a) a profundidade
b) a concentração média nos
c) o número de moles nesses
Passo 2
Para (a), usamos a razão
Substituindo:
Passo 3
Para (b), a concentração média nos
m mais baixos (de
a
) é
onde
¹. Então
Passo 4
Para (c), primeiro obtemos o volume dos
m mais baixos:
Logo o número de moles é
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)