Calcule a diminuição do ponto de congelamento do mercúrio causada por sódio dissolvido se a fração molar do Na for 0,0477 . O ponto de congelamento normal do Hg é
e seu calor de fusão é
.
Passo 1
O enunciado pede a diminuição do ponto de congelamento (congelamento de
) causada por
dissolvido. Esse é um problema de propriedades coligativas: quando um soluto não volátil é dissolvido em um solvente, o ponto de congelamento do solvente diminui. Para resolver, vamos usar a relação termodinâmica que liga a queda na temperatura de congelamento
com a fração molar do soluto
e o calor molar de fusão
do solvente.
Passo 2
A expressão geral para a depressão crioscópica em função da fração molar do soluto é
onde
é a constante universal dos gases (
),
é o ponto de fusão (ou congelamento) normal do solvente em kelvin,
é o calor molar de fusão do solvente, e
é a fração molar do soluto.
Passo 3
Convertendo o ponto de congelamento normal do mercúrio para kelvin:
Temos também
e
.
Passo 4
Calculamos o “constante crioscópica” do mercúrio:
Em seguida,
Passo 5
A diminuição do ponto de congelamento é
. Logo, o novo ponto de congelamento fica
Resposta
A diminuição do ponto de congelamento é de aproximadamente
, passando de
para cerca de
.