O cloreto de potássio é um sal que adicionado ao cloreto de sódio é vendido comercialmente como “sal light”, com baixo teor de sódio. Trinta e cinco gramas de cloreto de potássio estão dissolvidos em 310 g de água e armazenados em um frasco aberto sob temperatura constante de 45 C. Dados: Considere a solubilidade do cloreto de potássio a 45C igual a 75 g 100 g de água. Qual a massa mínima e aproximada de água que deve ser evaporada para iniciar a cristalização do soluto?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre como o cloreto de potássio (KCl) se dissolve na água e o que acontece quando evaporamos um pouco dessa água. A gente vai precisar entender sobre solubilidade, que é a quantidade máxima de soluto que se dissolve numa quantidade de solvente a uma certa temperatura. Aqui, a solubilidade do KCl a 45°C é de 75 gramas por 100 gramas de água. Vamos usar essa informação para descobrir quanto de água precisamos evaporar para começar a ver cristais de KCl se formando.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a quantidade inicial de soluto (KCl) e solvente (água) que temos. No caso, temos 35 g de KCl dissolvidos em 310 g de água.

Passo 3

Agora, vamos calcular a concentração inicial do KCl na água. A concentração pode ser calculada usando a fórmula:
Concentração = massa do solutomassa do solvente times 100 çã
Substituindo os valores:
Concentração inicial = 35 , g310 , g times 100 approx 11,29% , KCl çã

Passo 4

Sabemos que a solubilidade do KCl a 45°C é de 75 g por 100 g de água. Isso significa que, para cada 100 g de água, a água consegue dissolver até 75 g de KCl antes de começar a formar cristais.
Vamos chamar a massa de água que precisa permanecer após a evaporação de $ m $. Queremos que a solução fique saturada, ou seja, que a quantidade de KCl seja igual à solubilidade máxima na quantidade restante de água.

Passo 5

A relação de solubilidade é:
75 , g KCl100 , g água = 35 , g KClm , g água áá
Resolvendo para $ m $:
m á

Passo 6

Agora, sabemos que precisamos ter aproximadamente 46,67 g de água para manter os 35 g de KCl dissolvidos sem formar cristais. Como inicialmente tínhamos 310 g de água, vamos calcular quanto precisamos evaporar:
Água a evaporar = 310 , g - 46,67 , g approx 263,33 , g Á

Resposta

A massa mínima aproximada de água que deve ser evaporada para iniciar a cristalização do KCl é de 263,33 gramas.

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