Quantos gramas de um composto orgânico (não eletrólito) de massa molar 156,06 g / mol deve ser adicionado a 50 mL de benzeno (densidade: 0,879 g / mL ) para diminuir a temperatura de congelamento da solução em 0,48^circ C ? Lembre-se de que a unidade para molalidade é mol / kg de solvente. Dados: De molalidade; Kf para benzeno =5,12^circ C cdot kg / mol.

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

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
De
onde
m = De 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:
massa do benzeno = d times V = 0,879;gmLtimes 50;mL = 43,95;g = 0,04395;kg

Passo 4

Com a molalidade e a massa do solvente, calculamos os mols de soluto necessários:
n = m times kg de solvente = 0,09375;molkg times 0,04395;kg approx 0,004121;mol
Agora transformamos mols em gramas usando a massa molar (156,06 g/mol):
massa de soluto = n times M = 0,004121;mol times 156,06;gmol approx 0,643;g

Resposta

Você deve adicionar aproximadamente do composto orgânico.

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