Calcule o ponto de congelamento de uma solução de Na3 PO4 de 36,0 % em massa. (Kf para H2 O=1,86^circ C kg / mol)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para calcular o ponto de congelamento de uma solução de Na3PO4 com 36,0% de massa. Isso envolve as propriedades coligativas, especificamente a depressão do ponto de congelamento. Para isso, vamos precisar da massa da solução, da massa do soluto, da constante crioscópica da água ( Kf = 1,86^circCcdot kg/mol) e das massas molares dos componentes.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que a porcentagem em massa nos diz quantos gramas de soluto temos em 100 gramas de solução. Então, para nossa solução de 36,0% de Na3PO4, temos 36,0 gramas de Na3PO4 em 100 gramas de solução.

Passo 3

Precisamos calcular a massa do solvente, que é a água. Se temos 36,0 gramas de sal em 100 gramas de solução, então a massa da água será:
Massa da água = 100,g - 36,0,g = 64,0,g á
Convertendo para quilogramas:
64,0,g = 0,064,kg

Passo 4

Agora, vamos calcular os mols de Na3PO4. Primeiro, encontramos a massa molar:
Massa molar do Na3PO4 = 3 times 23,g/mol + 31,g/mol + 4 times 16,g/mol = 164,g/mol
Então, o número de mols é:
Mols de Na3PO4 = 36,0,g164,g/mol approx 0,2195,mol

Passo 5

Na3PO4 se dissocia completamente na água formando 4 íons: 3 Na^+ e 1 PO4^3-. Isso significa que cada mol de Na3PO4 produz 4 mols de partículas na solução. Portanto, o número total de mols de partículas é:
0,2195,mol times 4 = 0,878,mol

Passo 6

A depressão do ponto de congelamento é calculada pela fórmula:
De
Onde:
  • De é a depressão do ponto de congelamento,
  • Kf é a constante crioscópica,
  • m é a molalidade da solução,
  • i é o fator de van’t Hoff (número de partículas por unidade de soluto, que aqui é 4).
Primeiro, calculamos a molalidade ( m):
m = mols de solutokg de solvente = 0,2195,mol0,064,kg approx 3,429,mol/kg

Passo 7

Agora, aplicamos os valores na fórmula:
De

Resposta

O ponto de congelamento da solução é aproximadamente -25,6,^circC.

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