Questão 07 - Identifique a seguinte afirmação como verdadeira ou falsa: O ponto de ebulição de uma solução preparada pela dissolução de um soluto não volátil em um solvente volátil é menor que o ponto de ebulição do solvente puro.
(a) Verdadeiro.
(b) Falso

Passo 1

O enunciado pede para identificar se a afirmação a seguir é verdadeira ou falsa:
“Ao dissolver um soluto não volátil em um solvente volátil, o ponto de ebulição da solução é menor que o ponto de ebulição do solvente puro.”
Informações relevantes (dadas implicitamente pelo enunciado):
  • O soluto é não volátil (ou seja, não contribui para a pressão de vapor).
  • O solvente é volátil (tem pressão de vapor e ponto de ebulição bem definidos).
  • Deve-se comparar o ponto de ebulição da solução com o do solvente puro.

Passo 2

O que é ponto de ebulição? Vou explicar de um jeito prático: o ponto de ebulição de um líquido é a temperatura em que a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão externa (normalmente pressão atmosférica). Em símbolos, se p_{\text{ext}} é a pressão externa, a temperatura de ebulição T_b satisfaz
p_{\text{vapor}}(T_b) = p_{\text{ext}}.
Aqui p_{\text{vapor}}(T) é a pressão de vapor do solvente à temperatura T.

Passo 3

Agora, como a presença de um soluto não volátil afeta a pressão de vapor do solvente? A lei de Raoult (para soluções ideais) diz que a pressão de vapor do solvente acima da solução é menor do que a pressão de vapor do solvente puro na mesma temperatura. Em fórmulas:
p = x_{\text{solv}} \, p^\circ_{\text{solv}},
onde
  • p é a pressão de vapor do solvente sobre a solução,
  • x_{\text{solv}} é a fração molar do solvente na solução (uma quantidade entre 0 e 1),
  • p^\circ_{\text{solv}} é a pressão de vapor do solvente puro à mesma temperatura.
Como foi colocado um soluto não volátil, a fração molar do solvente satisfaz x_{\text{solv}}<1, logo p < p^\circ_{\text{solv}}. Em palavras: a solução tem pressionamento de vapor do solvente reduzido em relação ao solvente puro à mesma temperatura.

Passo 4

Ligando isso ao ponto de ebulição: para que a solução entre em ebulição à mesma pressão externa p_{\text{ext}}, é preciso aumentar a temperatura até que a pressão de vapor da solução atinja p_{\text{ext}}. Mas como, a uma dada temperatura, a pressão de vapor da solução é menor que a do solvente puro, é necessário uma temperatura maior para que a pressão da solução alcance p_{\text{ext}}. Portanto a temperatura de ebulição da solução é maior que a do solvente puro. Esse efeito chama-se elevação do ponto de ebulição.

Passo 5

Existe uma fórmula prática, usada em provas, que quantifica essa elevação:
\Delta T_b = K_b\, m,
onde
  • \Delta T_b é a elevação do ponto de ebulição (ou seja, T_{b,\text{solução}}-T_{b,\text{solvente puro}}çã),
  • K_b é a constante ebuliométrica (ou constante crioscópica inversa para ebulição) do solvente, dependente do solvente,
  • m é a molalidade da solução, definida como mols de soluto por quilograma de solvente.
Importante: \Delta T_b é sempre positivo para um soluto não volátil dissolvido em um solvente volátil — é por isso que dizemos “elevação” do ponto de ebulição.

Passo 6

Um exemplo numérico simples para fixar a ideia (sem precisar de calculadora complicada): água tem aproximadamente K_b \approx 0{,}512\\ ^\circ\mathrm{C\cdot kg/mol}. Se preparar uma solução com molalidade m=1{,}0 (isto é, 1 mol de soluto por 1 kg de água), a elevação será
\Delta T_b = 0{,}512 \times 1{,}0 = 0{,}512\\ ^\circ\mathrm{C}.
Logo o ponto de ebulição da solução seria aproximadamente 100{,}512^\circ\mathrm{C} (assumindo pressão atmosférica), ou seja, maior que 100^\circ\mathrm{C} do solvente puro. Isso ilustra na prática que o ponto sobe — não desce.

Passo 7

Conclusão lógica e direta: a afirmação do enunciado diz que o ponto de ebulição da solução é menor que o do solvente puro. Pelo explicado acima (Raoult, redução da pressão de vapor, necessidade de temperatura maior para atingir a pressão externa, fórmula de elevação), isso é contrário ao comportamento físico real. Portanto a afirmação é falsa.

Resposta

(b) Falso.

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