Estime a elevação do ponto de ebulição e os pontos de ebulição normais de: 0,22 \mathrm{mCaCl}_{2} (aq). Imagine que os compostos iônicos sofrem dissociação completa.

Passo 1

O problema nos dá uma solução aquosa de cloreto de cálcio de concentração molal m=0,22. Pede-se a elevação do ponto de ebulição \Delta T_b e o novo ponto de ebulição (normal, a 1 atm) da solução. Para isso vamos usar a fórmula da elevação ebuliométrica
\Delta T_b = i\,K_b\,m
onde
i é o fator de van ’t Hoff (número de partículas em solução);
K_b é a constante ebuliométrica da água K_b=0,512\\ \mathrm{K\cdot kg\,mol^{-1}};
m é a molalidade da solução.

Passo 2

Determinamos o fator de van ’t Hoff i. O \mathrm{CaCl_2} se dissocia completamente em
\mathrm{CaCl_2}\;\longrightarrow\;\mathrm{Ca^{2+}} \;+\;2\,\mathrm{Cl^-}
Logo, cada mol de \mathrm{CaCl_2} gera 3 mol de íons, e portanto
i = 3.

Passo 3

Substituímos na fórmula da elevação ebuliométrica:
\Delta T_b = i\,K_b\,m = 3 \times 0{,}512\\ \mathrm{K\cdot kg\,mol^{-1}} \times 0{,}22\\ \mathrm{mol\,kg^{-1}}.
Calculando,
\Delta T_b = 3 \times 0{,}512 \times 0{,}22 = 0{,}3379\\ \mathrm{K}\approx 0{,}34\\ \mathrm{K}.

Passo 4

O ponto de ebulição normal da água pura é 100{,}0\\ ^\circ\mathrm{C}. A ebuliometria nos diz que o novo ponto de ebulição da solução será
T_b(\text{solução}) = 100{,}0\\ ^\circ\mathrm{C} + \Delta T_b = 100{,}0\\ ^\circ\mathrm{C} + 0{,}34\\ \mathrm{K} = 100{,}34\\ ^\circ\mathrm{C}.çã

Resposta

A elevação do ponto de ebulição é \Delta T_b \approx 0{,}34\\ \mathrm{K} e o novo ponto de ebulição (normal) da solução é aproximadamente 100{,}34\\ ^\circ\mathrm{C}.

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