Uma quantidade de 0,2 g de um soluto não volátil de massa molar 1500 g / mol é jogada em 800 mL de H2 O a 25^circ C e pressão de 1 bar. Considerando a entalpia de vaporização 40660 J / mol; e de fusão 6004 J / mol, e a densidade da água igual a 1 g / mL, calcule:
Calcule a temperatura de ebulição da mistura, considerando que água pura entra em ebulição a 100^circ C nesta pressão;

Passo 1

O enunciado pede para a gente achar a nova temperatura de ebulição de uma solução feita adicionando 0,2 g de um soluto não-volátil (massa molar 1500 g/mol) em 800 mL de água pura (densidade 1 g/mL), a 1 bar.
Conteúdo: propriedades coligativas, em especial elevação do ponto de ebulição.
O que vamos precisar:
  • Converter massa de soluto em número de mols.
  • Calcular a molalidade da solução.
  • Saber a constante ebulioscópica da água a 1 bar (pode-se obter via a equação de Clausius–Clapeyron).
  • Aplicar e somar ao ponto de ebulição da água pura (100 °C).

Passo 2

Primeiro, quantos mols de soluto temos?
Massa de soluto: 0,2 g; massa molar: 1500 g/mol, logo
nrm soluto = 0,2;rm g1500;rm g/mol =1,333times10^-4;rm mol
A massa do solvente (água) é
800;rm mL times 1;rm grm mL = 800;rm g =0,800;rm kg
Agora a molalidade m=nrm solutokg de água =1,333times10^-40,800 =1,667times10^-4;mol/kg (mols de soluto por kg de solvente) é
á

Passo 3

A constante ebulioscópica Kb ;=;R,Trm eb^2,Mrm águaDe da água a 1 bar sai da relação
Kb =8,314times(373,15)^2times0,01840660 approx0,513;Kcdot kg/mol á
onde

(100 °C)
á
.
Substituindo:

Passo 4

Agora a elevação do ponto de ebulição é
De
Ou seja, a ebulição sobe uns °C.

Resposta

A nova temperatura de ebulição é aproximadamente
100,0000855;^circC

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