A pressão na câmara de evaporação de um evaporador é de
e uma solução de
de NaOH está sendo evaporada. Determine a temperatura de ebulição desta solução e a elevação do ponto de ebulição (EPE) na pressão da câmara.
Passo 1
Resumindo: temos uma solução aquosa de
em massa de NaOH sendo evaporada numa câmara cuja pressão de vapor é
. Precisamos determinar (a) a temperatura de ebulição da solução nessa pressão e (b) a elevação do ponto de ebulição
. Vamos usar dois conceitos: (1) a equação de Antoine para encontrar a temperatura de ebulição de água pura a
e (2) a lei coligativa
para obter a EPE da solução.
Passo 2
Para achar a temperatura de ebulição de água pura a
, usamos a equação de Antoine em que a pressão está em
e a temperatura em
:
onde para a água
,
e
. Primeiro convertemos
Passo 3
Substituindo na Antoine:
Calculamos
, daí
logo
Passo 4
Agora a molalidade
da solução de NaOH
m/m. Para
de solução temos
de NaOH e
de água. O número de mols de NaOH é
então
Passo 5
Para eletrólitos fortes como NaOH, aproximamos o fator de van ’t Hoff
. O coeficiente ebulloscópico da água é
. Assim
Passo 6
A temperatura de ebulição da solução vale
Resposta
A temperatura de ebulição da solução é aproximadamente
e a elevação do ponto de ebulição é
.