A mudança da fase líquida para a fase vapor ocorre na pressão de vapor ( Pv ). A água pura na temperatura de
apresenta
, já uma solução aquosa de
na temperatura de
apresenta
. Então, é possível perceber que a água, em presença de um soluto, apresenta um abaixamento da pressão de vapor. Portanto, para que a solução aquosa de NaOH tenha a mesma pressão de vapor da água pura (
), esta deve estar a uma temperatura maior ou menor que a da água? Como denomina-se esse fenômeno? E como pode ser determinado?
Passo 1
O enunciado mostra que a água pura a
tem pressão de vapor
e que uma solução aquosa de NaOH
a
tem
. Isso evidencia que a presença de soluto abaixa a pressão de vapor do solvente. O conteúdo aqui é propriedades coligativas, em especial a elevação do ponto de ebulição. Para responder, vamos usar a ideia de que Pv cresce com a temperatura e a relação da elevação ebuliométrica.
Passo 2
Como a solução a
tem pressão de vapor muito menor que
, para fazer a Pv da solução chegar a
precisamos aumentar a temperatura. Em outras palavras, a solução deve ser aquecida a uma temperatura maior que
para que sua pressão de vapor atinja o valor da água pura.
Passo 3
Esse fenômeno de aumento da temperatura de ebulição em função de um soluto não volátil chama-se elevação do ponto de ebulição, ou ebuliometria.
Passo 4
Pode-se determinar quantitativamente usando a fórmula da elevação ebuliométrica:
onde
,
é a constante ebuliométrica do solvente e
é a molalidade da solução. Alternativamente, pode-se aplicar a lei de Raoult
em conjunto com a equação de Clausius–Clapeyron para relacionar pressão e temperatura.
Resposta
Para que a solução apresente
, ela deve estar a uma temperatura maior que
.
Esse fenômeno é a elevação do ponto de ebulição (ebuliometria).
Pode-se determiná-lo pela equação ou pela aplicação da lei de Raoult e da equação de Clausius–Clapeyron.
Esse fenômeno é a elevação do ponto de ebulição (ebuliometria).
Pode-se determiná-lo pela equação