Uma solução de
é preparada mediante a dissolução de
de
em água.
A) Calcule a pressão osmótica dessa solução a
, considerando que ela está completamente dissociada nos seus íons constituintes.
B) A pressão osmótica experimental dessa solução é
a
. Calcule o fator de van’t Hoff para o soluto dessa solução. Explique por que o valor experimental é diferente do calculado.
A) Calcule a pressão osmótica dessa solução a
B) A pressão osmótica experimental dessa solução é
Passo 1
O enunciado diz que temos uma solução de volume
contendo
de
.
O conteúdo aqui é pressão osmótica de solução iônica e vamos usar a equação de van ’t Hoff para soluções diluídas:
O conteúdo aqui é pressão osmótica de solução iônica e vamos usar a equação de van ’t Hoff para soluções diluídas:
onde
é a pressão osmótica,
é o fator de van ’t Hoff (número efetivo de partículas em solução por fórmula química),
é a molaridade do soluto,
e
é a temperatura em kelvin.
Passo 2
Primeiro, calculamos o número de mols de
:
A massa molar de é
A massa molar de
Logo, os mols dissolvidos são
A molaridade
da solução vale
Passo 3
Assumindo dissociação completa, cada fórmula de
gera
cátion
e
ânions
, logo
.
Usando com
, temos
Usando
Calculando,
Passo 4
O valor experimental de
é
. Para achar o fator de van ’t Hoff experimental
, usamos
Passo 5
O
é menor que o
porque em soluções iônicas reais há interações eletrostáticas fortes entre íons (formação de pares iônicos e efeito de pressão osmótica não ideal). Essas interações reduzem o número efetivo de partículas livres, diminuindo o fator de van ’t Hoff.
Resposta
A)
B) . O valor experimental fica abaixo do ideal devido a interações iônicas e pares iônicos na solução.
B)