Explique como as propriedades coligativas são usadas para se determinar a massa molar de uma substância em solução.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. A pergunta quer saber como as propriedades coligativas podem ser usadas para determinar a massa molar de uma substância que está em solução. As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de partículas na solução, não do tipo delas. Para resolver isso, vamos precisar conhecer algumas propriedades coligativas específicas e usar suas fórmulas para encontrar a massa molar.
Passo 2
Vamos escolher uma propriedade coligativa para trabalhar. Vamos usar a depressão do ponto de congelamento. Essa propriedade nos diz o quanto o ponto de congelamento de um solvente puro é reduzido quando uma substância é dissolvida nele.
Passo 3
A fórmula para a depressão do ponto de congelamento é:
Onde:
-
é a queda no ponto de congelamento, -
é a constante crioscópica do solvente, -
é a molalidade da solução.
Passo 4
A molalidade (m) é definida como o número de moles de soluto por quilograma de solvente:
Queremos encontrar a massa molar (
) da substância, então precisamos relacionar isso com a quantidade de soluto.
Passo 5
Sabemos que o número de moles (
) é dado por:
Substituindo isso na expressão da molalidade:
Passo 6
Voltando à fórmula da depressão do ponto de congelamento:
Queremos isolAR
, então rearranjamos a equação:
Passo 7
Agora, medindo a queda no ponto de congelamento (
) da solução, conhecendo a constante crioscópica (
) do solvente, e sabendo a massa do soluto e a massa do solvente utilizada, podemos calcular a massa molar (
) da substância.
Resposta
As propriedades coligativas, como a depressão do ponto de congelamento, são utilizadas medindo a mudança na temperatura de congelamento da solução e aplicando a fórmula
. A partir daí, rearranjando a equação, podemos determinar a massa molar da substância dissolvida.