A extração líquido-líquido é baseada na partição de um soluto entre duas fases líquidas imiscíveis com as quais possui diferentes afinidades. Um soluto tem a constante de distribuição entre clorofórmio e água .
A percentagem de soluto que permanece em 50 mL de fase aquosa após a adição de 50 mL de clorofórmio e agitação vigorosa em um funil de separação é, aproximadamente,
a) 1%
b) 2%
c) 5%
d) 10%
e) 20%
Passo 1
Bem, nessa questão nós queremos saber a percentagem de soluto que permanece em fase aquosa. Portanto, precisamos da concentração do soluto nessa fase e, para isso, utilizaremos o .
Como nos foi dado que:
Podemos isolar o que queremos achar.
Então será essa a relação que usaremos para responder a questão, beleza?
Passo 2
Vamos lá!
Nós chegamos nessa relação aqui:
Mas não temos concentração, apenas os volumes. Então vamos substituir na fórmula a concentração pela sua definição que é:
E os dois volumes foram dados e são iguais, . Então, podemos simplificar essa fórmula aí para realizar as contas, cortando os volumes de água e clorofórmio.
Passo 3
Vamos revisar o que a questão pede? Ela pediu para encontrarmos a percentagem de soluto que permanece em 50 mL de fase aquosa após a adição de 50 mL de clorofórmio e agitação vigorosa em um funil de separação.
Porém, nós não temos massa nenhuma. E agora, como fazemos?
Como a informação pedida é a porcentagem, vamos adotar uma massa de soluto que temos na fase aquosa após extração como .
Então, após a extração, a massa de soluto no clorofórmio é de
E como relacionar isso com a porcentagem de soluto que permaneceu na fase aquosa?
Passo 4
Bem, se temos de soluto na fase orgânica (clorofórmio) e temos g de soluto na fase aquosa (sem clorofórmio), isso indica que o total que possuíamos de soluto antes da extração era .
Portanto, foi removido da fase aquosa enquanto permaneceram.
Aí, agora conseguimos calcular o percentual que permaneceu na fase aquosa:
Então a resposta mais próxima é letra a).
Obs: Caso queira, pode testar com qualquer outro valor para a massa (que adotamos) que vai dar o mesmo resultado 😊. Você pode usar , por exemplo, ao invés de e verificar que o resultado é o mesmo!
Resposta
Letra a)