Enunciado

As propriedades coligativas podem dar informações sobre as propriedades das soluções e também sobre as propriedades dos solutos. O ácido acético, CH3COOH, por exemplo, comporta-se diferentemente em dois solventes distintos (a) O ponto de congelamento de uma solução 5,00%, em massa, de ácido acético em água é -1,72 ° C. Qual é a massa molar do soluto? Explique uma eventual discrepância entre a massa molar experimental e a massa molar esperada. (b) O ponto de congelamento associado com uma solução 5,00%, em massa, de ácido acético em benzeno é 2,32 ° C. Qual é a massa molar experimental do soluto em benzeno? O que você pode concluir sobre a natureza do ácido acético no benzeno?

Dados: constante de congelamento da água = 1,86   K ∙ k g / m o l ; ponto de congelamento da água = 0 °   C ; constante de congelamento do benzeno = 5,12   K ∙ k g / m o l ; ponto de congelamento do benzeno = 5,5 °   C .

Passo 1

(a)Se a solução é 5,00% em massa de ácido acético, podemos dizer que a cada 100 g de solução, 5 g são de ácido e 95 g são de solvente. Esses são os dados m 1 = 5   g e m 2 = 95   g .

Agora, usamos a equação do abaixamento do ponto de congelamento pra calcular a massa molar do CH3COOH experimentalmente.

Passo 2

Temos a equação:

∆ T c = i ∙ k c ∙ m 1 m 2 ∙ M M 1

Usaremos i = 1,00 (constante de van’t Hoff) já que o exercício não nos especificou um valor para ela. Agora é aplicar os valores na equação!

Passo 3

1,72 ° C - 0 ° C = 1 ∙ 1860   K ∙ g / m o l ∙ 5   g 95   g ∙ M M 1

1,72   K = 1 ∙ 1860   K ∙ g / m o l ∙ 5   g 95   g ∙ M M 1

Isolamos M M 1 e a calculamos:

M M 1 = 1860 ∙ 5 / 1,72 ∙ 95

∴ M M 1 = 56,9   g / m o l

A massa molar calculada pela tabela periódica do ácido acético seria 60,6 g/mol, então existe uma discrepância entre o valor experimental e o valor “correto”. Essa diferença nos valores se explica pela ionização parcial do ácido em água, que indicaria um valor real de i > 1 .

Resposta

∴ M M 1 = 56,9   g / m o l

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