Uma certa quantidade de sacarose ( C 12 H 22 O 11 ) é dissolvida em 720 g de água. Calcule a massa de sacarose nessa solução sabendo que, na temperatura considerada, o abaixamento relativo da pressão de vapor da água na solução é 0,002 .
Passo 1
Vamos resolver um problema de química onde precisamos encontrar a massa de sacarose dissolvida em 720 g de água. Para isso, vamos usar o conceito de abaixamento relativo da pressão de vapor, que está relacionado à Lei de Raoult. Precisamos entender como essa lei funciona e quais fórmulas vamos utilizar para calcular a massa da sacarose.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a Lei de Raoult nos diz que o abaixamento da pressão de vapor (
) de um solvente ao ser dissolvido com um soluto é proporcional à fração molar do soluto na solução. A fórmula é:
Onde:
-
é o abaixamento da pressão de vapor. -
é a fração molar do soluto. -
é a pressão de vapor pura do solvente.
Passo 3
No nosso caso, o abaixamento relativo da pressão de vapor é dado como 0,002. A relação entre o abaixamento relativo e a fração molar é:
Dessa forma, temos:
Passo 4
Agora, sabemos que a fração molar do soluto (
) é a razão entre os moles de sacarose (
) e o total de moles na solução (moles de água + moles de sacarose):
Mas, como
é muito pequeno (0,002), podemos aproximar que
, então:
Passo 5
Vamos calcular os moles de água. Sabemos que a massa de água é 720 g e a massa molar da água (
) é aproximadamente 18 g/mol.
Passo 6
Agora, usando a relação da fração molar:
Resolvendo para
:
Passo 7
Por fim, vamos converter os moles de sacarose para massa. A massa molar da sacarose (
) é aproximadamente 342 g/mol.
Resposta
A massa de sacarose na solução é de 27,36 g.
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