No preparo de uma solução são dissolvidos 15 g de uréia (CON2H4) em 450 g de água, numa determinada temperatura. Calcule a pressão de vapor da água na solução, nessa temperatura, considerando que a pressão de vapor da água pura seja igual a
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido. Temos uma solução feita dissolvendo 15 gramas de ureia (CON₂H₄) em 450 gramas de água. Queremos calcular a pressão de vapor da água nessa solução, sabendo que a pressão de vapor da água pura é de 23,54 mmHg. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química relacionados às soluções e à pressão de vapor, especificamente a Lei de Raoult.
Passo 2
Vamos começar calculando as quantidades de substâncias envolvidas. Precisamos saber quantos mols de ureia e de água temos na solução. A quantidade em mols é importante porque a Lei de Raoult relaciona a pressão de vapor com a fração molar do solvente.
Passo 3
Primeiro, calculamos os mols de ureia. A fórmula química da ureia é CON₂H₄. Vamos somar as massas atômicas dos elementos:
- C: 12 g/mol
- O: 16 g/mol
- N: 14 g/mol (2 átomos, então 28 g/mol)
- H: 1 g/mol (4 átomos, então 4 g/mol)
Somando: 12 + 16 + 28 + 4 = 60 g/mol
Agora, os mols de ureia:
Passo 4
Agora, vamos calcular os mols de água. A massa molar da água (H₂O) é:
- H: 1 g/mol (2 átomos, então 2 g/mol)
- O: 16 g/mol
Total: 2 + 16 = 18 g/mol
Mols de água:
Passo 5
Com os mols de ureia e água, podemos determinar a fração molar da água na solução. A fração molar é a razão entre os mols de solvente e o total de mols na solução.
Passo 6
Agora, aplicamos a Lei de Raoult, que diz que a pressão de vapor da água na solução (
) é igual à fração molar da água (
) multiplicada pela pressão de vapor da água pura (
).
Substituindo os valores:
Passo 7
Calculando a pressão de vapor da água na solução:
Resposta
A pressão de vapor da água na solução é aproximadamente 23,31 mmHg.