Estime a pressão de vapor da água do mar, a
, dado que a pressão de vapor da água pura é
, nessa temperatura, e que o soluto é constituído principalmente de íons
, cada qual presente com cerca de
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente estimar a pressão de vapor da água do mar a 20°C. Sabemos que a pressão de vapor da água pura nessa temperatura é 2,338 kPa. Além disso, a água do mar tem íons de sódio (Na⁺) e cloreto (Cl⁻), cada um presente com cerca de 0,50 mol/L. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Raoult, que relaciona a pressão de vapor de uma solução com a sua concentração de soluto.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a Lei de Raoult. Ela diz que a pressão de vapor de uma solução § é igual à pressão de vapor do solvente puro (P°) multiplicada pela fração molar do solvente (X₁):
Aqui, o solvente é a água, e os solutos são os íons Na⁺ e Cl⁻.
Passo 3
Vamos calcular a fração molar do solvente. A fração molar é a razão do número de mols do componente pelo total de mols na solução. Primeiro, somamos os mols dos solutos:
- Mol de Na⁺: 0,50 mol/L
- Mol de Cl⁻: 0,50 mol/L
- Total de mol de solutos: 0,50 + 0,50 = 1,00 mol/L
Assumimos que a quantidade de água é muito maior comparada aos solutos, então para simplificar, consideramos que a água tem aproximadamente 55,5 mol/L (já que 1 L de água tem cerca de 55,5 mol).
Então, a fração molar da água (X₁) é:
Passo 4
Calculando:
Isso significa que a fração molar da água na solução é aproximadamente 0,9823.
Passo 5
Agora, aplicamos a Lei de Raoult para encontrar a pressão de vapor da água do mar:
Passo 6
Fazendo a multiplicação:
Resposta
A pressão de vapor da água do mar a 20°C é aproximadamente 2,30 kPa.