Que massa de uréia (CON2H4) deve ser dissolvida em 200g de água para que a temperatura de ebulição da solução seja igual a 100,260 C? Dado:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir qual a massa de ureia
que deve ser dissolvida em 200g de água para que a temperatura de ebulição da solução seja de 100,260°C. Isso envolve o estudo das propriedades coligativas, especificamente a elevação do ponto de ebulição. Para isso, vamos precisar usar a constante ebuliométrica
fornecida e a fórmula que relaciona a elevação do ponto de ebulição com a molalidade da solução.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a elevação do ponto de ebulição. A elevação do ponto de ebulição (
) é a diferença entre a temperatura de ebulição da solução e a da água pura. A fórmula que usamos é:
Onde:
-
é a elevação do ponto de ebulição. -
é a constante ebuliométrica. -
é a molalidade da solução.
Passo 3
Dado que a temperatura de ebulição da água pura é aproximadamente 100°C, e queremos que a solução esteja a 100,260°C, a elevação do ponto de ebulição será:
Passo 4
Agora, vamos usar a fórmula da elevação do ponto de ebulição para encontrar a molalidade (
):
Isso significa que precisamos de uma solução com 0,5 mol de ureia por quilograma de água.
Passo 5
Vamos calcular quantos moles de ureia são necessários. Sabemos que temos 200g de água, o que é igual a 0,2 kg. Usando a definição de molalidade:
Passo 6
Agora, precisamos saber a massa de ureia correspondente a 0,1 moles. Primeiro, encontramos a massa molar da ureia (
):
Então, a massa necessária é:
Resposta
A massa de ureia que deve ser dissolvida é de aproximadamente 6,01 g.