Em um laboratório foram preparadas três soluções A, B e C. Cada solução foi preparada com 500 g de água e as seguintes massas dos reagentes:
  • no recipiente A foram dissolvidos 72 g de glicose (MM=180 g / mol );
  • no recipiente B foram dissolvidos 68,4 g de sacarose (MM=342 g/mol) e 11,7 g de NaCl (MM=58,5 g/mol);
  • e no recipiente C foram dissolvidos 23,4 g de NaCl .
    Qual das soluções terá a maior temperatura de ebulição? Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre alterações na temperatura de ebulição de soluções. A questão fala sobre três soluções diferentes (A, B e C) preparadas com 500 g de água cada, mas com diferentes substâncias dissolvidas. O conteúdo que vamos usar aqui é a elevação do ponto de ebulição, que depende da quantidade de partículas dissolvidas na água. Para resolver, vamos precisar calcular quantas partículas cada solução libera quando dissolvida, usando a fórmula da elevação do ponto de ebulição.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a elevação do ponto de ebulição ( De) é dada pela fórmula:
Onde:
  • é o fator de van’t Hoff, que indica quantas partículas uma substância se divide em solução.
  • é a constante de elevação do ponto de ebulição da água.
  • é a molalidade da solução, ou seja, quantos moles de soluto por quilograma de solvente.

Passo 3

Vamos calcular a molalidade ( m = mo<=s de solutokg de solvente ) de cada solução. A molalidade é calculada pela fórmula:
Como cada solução tem 500 g de água, que são 0,5 kg.

Passo 4

Vamos agora calcular os moles de cada soluto em cada solução.
Solução A: Glicose
  • Massa de glicose: 72 g
  • Massa molar da glicose (MM) = 180 g/mol
  • Moles de glicose: mol
Solução B: Sacarose e NaCl
  • Massa de sacarose: 68,4 g
  • MM da sacarose = 342 g/mol
  • Moles de sacarose: mol
  • Massa de NaCl: 11,7 g
  • MM do NaCl = 58,5 g/mol
  • Moles de NaCl: mol
Solução C: NaCl
  • Massa de NaCl: 23,4 g
  • MM do NaCl = 58,5 g/mol
  • Moles de NaCl: mol

Passo 5

Agora, vamos considerar o fator de van’t Hoff ( ) para cada soluto.
  • Glicose e Sacarose são compostos que não ionizam em água, então .
  • NaCl é um eletrólito forte que se dissocia completamente em íons Na⁺ e Cl⁻, então .

Passo 6

Vamos calcular a molalidade ( m = 0,4 mol0,5 kg = 0,8 mol/kg ) de cada solução.
Solução A:
msacarose = 0,2 mol0,5 kg = 0,4 mol/kg
Solução B:
  • Para a sacarose:
mNaCl = 0,2 mol0,5 kg = 0,4 mol/kg
  • Para o NaCl:
mtotal B = 0,4 + 0,4 = 0,8 mol/kg
  • Molalidade total:
m = 0,4 mol0,5 kg = 0,8 mol/kg
Solução C:

Passo 7

Agora, vamos calcular a elevação do ponto de ebulição para cada solução usando a fórmula De. Para a água, De é aproximadamente 0,512 °C·kg/mol.
Solução A:
De
Solução B:
Solução C:

Resposta

A solução C terá a maior temperatura de ebulição, com um aumento de aproximadamente 0,82 °C. Isso acontece porque nela há mais partículas dissolvidas (resultante do NaCl que se dissocia em íons), aumentando assim a elevação do ponto de ebulição.

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