O soluto S na Equação 23-1 tem um coeficiente de partição de 4,0 entre a água (fase 1 ) e o clorofórmio (fase 2).
(a) Calcule a concentração de S no clorofórmio se [\mathrm{S}](\mathrm{aq}) é igual a 0,020 \mathrm{M}.
(b) Se o volume de água é igual a 80,0 \mathrm{~mL} e o volume de clorofórmio é de 10,0 \mathrm{~mL}, determine a razão (mols de S em clorofórmio)/(mols de S na água).

Passo 1

O enunciado fornece o coeficiente de partição K entre a água (fase 1) e o clorofórmio (fase 2), definido por
K = \frac{[\mathrm{S}]_{\text{org}}}{[\mathrm{S}]_{\text{aq}}}.
Sabemos K = 4,0 e [\mathrm{S}]_{\text{aq}} = 0,020\\ \mathrm{M}. Em (a) vamos usar essa relação para encontrar [\mathrm{S}]_{\text{org}} e em (b) calcular a razão de mols usando volumes dados.

Passo 2

Da definição de K segue
[\mathrm{S}]_{\text{org}} = K \times [\mathrm{S}]_{\text{aq}}
portanto
[\mathrm{S}]_{\text{org}} = 4,0 \times 0,020\\ \mathrm{M} = 0,080\\ \mathrm{M}.

Passo 3

Para a parte (b) convertemos os volumes para litros:
V_{\text{água}} = 80,0\\ \mathrm{mL} = 0,080\\ \mathrm{L},\quad V_{\text{org}} = 10,0\\ \mathrm{mL} = 0,010\\ \mathrm{L}.á
Calculamos então os mols em cada fase:
n_{\text{aq}} = [\mathrm{S}]_{\text{aq}}\times V_{\text{água}} = 0,020\\ \mathrm{M}\times 0,080\\ \mathrm{L} = 0,0016\\ \mathrm{mol},á
n_{\text{org}} = [\mathrm{S}]_{\text{org}}\times V_{\text{org}} = 0,080\\ \mathrm{M}\times 0,010\\ \mathrm{L} = 0,00080\\ \mathrm{mol}.
A razão pedida é
\frac{n_{\text{org}}}{n_{\text{aq}}} = \frac{0,00080}{0,0016} = 0,50.

Resposta

(a) [\mathrm{S}]_{\text{org}} = 0,080\\ \mathrm{M}.
(b) \displaystyle \frac{\text{mols em clorofórmio}}{\text{mols em água}} = 0,50.óá

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