Qual é o ponto de ebulição de uma solução composta de 15,0 \mathrm{~g} de \mathrm{CHCl}_{3} e 0,515 \mathrm{~kg} de \mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{10}, um componente do alcatrão. Considerando o ponto de ebulição do clorofórmio de 61,7^{\circ} \mathrm{C} e Ke do clorofórmio 3,63^{\circ} \mathrm{C} \mathrm{kg} / \mathrm{mol}

Passo 1

O enunciado pede o ponto de ebulição de uma solução cujo solvente é o clorofórmio (CHC l_{3}) e o soluto é o composto C_{1} _{2} H_{1} _{0}. Para isso usaremos a elevação ebuliométrica, cujo fundamento é coligativo:
\Delta T_b = K_e \, m
onde
\Delta T_b é o aumento do ponto de ebulição,
K_e é a constante ebuliométrica do solvente (aqui, do CHC l_{3}),
m é a molalidade da solução (mol de soluto por kg de solvente).
O ponto de ebulição da solução será
T_{\text{eb,solução}} = T_{\text{eb,puro}} + \Delta T_b.çã

Passo 2

Calculamos a massa molar do soluto C_{1} _{2} H_{1} _{0}:
M_{\text{C}_{12}\text{H}_{10}} = 12 \times 12{,}01 + 10 \times 1{,}008 = 144{,}12 + 10{,}08 = 154{,}20\\ \mathrm{g/mol}.
Em seguida, determinamos o número de mols de soluto:
n_{\text{soluto}} = \frac{\text{massa de C}_{12}\text{H}_{10}}{M_{\text{C}_{12}\text{H}_{10}}} = \frac{0{,}515\\ \mathrm{kg}\times1000\\ \mathrm{g/kg}}{154{,}20\\ \mathrm{g/mol}} = \frac{515\\ \mathrm{g}}{154{,}20\\ \mathrm{g/mol}} \approx 3{,}34\\ \mathrm{mol}.

Passo 3

A massa de solvente (CHC l_{3}) é 15{,}0\\ \mathrm g, ou 0{,}015\\ \mathrm{kg}. A molalidade da solução é
m = \frac{n_{\text{soluto}}}{\text{kg de solvente}} = \frac{3{,}34\\ \mathrm{mol}}{0{,}015\\ \mathrm{kg}} \approx 222{,}7\\ \mathrm{mol/kg}.

Passo 4

Aplicamos a fórmula da elevação ebuliométrica com K_e = 3{,}63\\ ^\circ\mathrm C\cdot\mathrm{kg/mol}:
\Delta T_b = K_e \, m = 3{,}63\\ ^\circ\mathrm C\cdot\mathrm{kg/mol}\;\times\;222{,}7\\ \mathrm{mol/kg} \approx 808\\ ^\circ\mathrm C.

Passo 5

Por fim, somamos ao ponto de ebulição do CHC l_{3} puro ( 61{,}7\\ ^\circ\mathrm C):
T_{\text{eb,solução}} = 61{,}7\\ ^\circ\mathrm C + 808\\ ^\circ\mathrm C \approx 870\\ ^\circ\mathrm C.çã

Resposta

O ponto de ebulição da solução é aproximadamente 870\\ ^\circ\mathrm C.

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