Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 9.1 - Ex. 99b
A altura do coluna de líquido que pode ser mantida por uma determinada pressão é inversamente proporcional a sua densidade. Uma solução de 0,010 g de uma proteína em 10 mL de água, em 20° C, tem a elevação de 5,22 cm (em um aparato recoberto por membrana semipermeável, submerso em água). Suponha que a densidade da solução é 0,998 g/cm3 e a densidade do mercúrio, 13,6 g/cm3. (a) Qual é a massa molar da proteína? (b) Qual é o ponto de congelamento da solução? (c) Que propriedade coligativa é melhor para medir a massa molar dessas moléculas grandes? Justifique sua resposta.
Dados:ponto de congelamento da água: ; constante de congelamento da água: ; aceleração da gravidade: ; ; constante dos gases (kPa): .
Passo 1
(b)Tendo calculada a massa molar, temos como determinar o ponto de congelamento da solução pela equação do abaixamento do ponto de congelamento, que é
pode ser reescrito por , em que é a temperatura original de congelamento ( 0° C ) e é a temperatura de congelamento decorrente da presença da proteína.
Passo 2
Tem um dado da equação ainda que não temos, que é a massa de solvente, . Porém, temos o volume e a densidade da solução! Você sabe que , então fica fácil:
Passo 3
Temos todos os dados que precisamos. Agora, aplicamos!
Perceba que, geralmente, a variação na temperatura de congelamento é extremamente baixa! Quanto maior a massa molar, então, menor ainda vai ser a variação.