Quantos gramas de um composto orgânico (não eletrólito) de massa molar
deve ser adicionado a 50 mL de benzeno (densidade:
) para diminuir a temperatura de congelamento da solução em
? Lembre-se de que a unidade para molalidade é
de solvente. Dados:
molalidade; Kf para benzeno
.
Passo 1
Resumo da questão: a gente precisa descobrir quantos gramas de um soluto orgânico (não eletrólito) vão fazer a solução de benzeno ter seu ponto de congelamento abaixado em 0,48 °C.
Conteúdo: propriedades coligativas (abaixamento crioscópico).
O que vamos usar:
• Fórmula do abaixamento crioscópico:
• Definição de molalidade:
• Cálculo da massa de solvente a partir de volume e densidade
• Relação mol ↔ massa via massa molar
Conteúdo: propriedades coligativas (abaixamento crioscópico).
O que vamos usar:
• Fórmula do abaixamento crioscópico:
• Definição de molalidade:
• Cálculo da massa de solvente a partir de volume e densidade
• Relação mol ↔ massa via massa molar
Passo 2
Explicando a teoria: o abaixamento crioscópico é uma propriedade coligativa que só depende do número de partículas dissolvidas (o soluto não se dissocia, então cada mol fornece 1 partícula). A fórmula é
onde
• é a diferença de temperatura (0,48 °C)
• é a constante crioscópica do benzeno (5,12 °C·kg/mol)
• é a molalidade (mol/kg)
•
•
•
Primeiro, isolamos a molalidade:
Passo 3
Agora precisamos saber quantos quilos de benzeno temos em 50 mL. Usamos densidade:
Passo 4
Com a molalidade e a massa do solvente, calculamos os mols de soluto necessários:
Agora transformamos mols em gramas usando a massa molar (156,06 g/mol):
Resposta
Você deve adicionar aproximadamente
do composto orgânico.