Foi preparada uma solução dissolvendo-se
de
(fulereno) em 100,0 de tolueno (metilbenzeno). Dado que a pressão de vapor do tolueno puro é 5,00
, qual é a pressão de vapor do tolueno nessa solução?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma solução onde dissolvemos 1,23 g de C₆₀ (fulereno) em 100,0 g de tolueno. O que precisamos descobrir é a pressão de vapor do tolueno nessa solução a 30°C, sabendo que a pressão de vapor do tolueno puro é 5,00 kPa. Vamos usar a Lei de Raoult, que ajuda a relacionar a pressão de vapor de um solvente em uma solução com sua fração molar.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de C₆₀. Para isso, precisamos da massa molar do C₆₀. Cada átomo de carbono tem massa aproximadamente 12 g/mol, então:
Agora, os mols de C₆₀:
Passo 3
Em seguida, vamos calcular os mols de tolueno. A massa molar do tolueno (C₇H₈) é aproximadamente 92,14 g/mol. Então:
Passo 4
Agora, precisamos determinar a fração molar do tolueno na solução. A fração molar é a razão entre os mols do componente e o total de mols na solução. Primeiro, somamos os mols de C₆₀ e de tolueno:
Então, a fração molar do tolueno (X₁) é:
Passo 5
Com a fração molar do tolueno determinada, aplicamos a Lei de Raoult, que diz que a pressão de vapor do solvente na solução § é igual à fração molar do solvente (X₁) vezes a pressão de vapor do solvente puro (P₁⁰):
Substituindo os valores:
Resposta
A pressão de vapor do tolueno na solução é aproximadamente 4,99 kPa.