Enunciado

A constante de distribuição para X entre n-hexano e água é 9,6. Calcule a concentração de X que resta na fase aquosa, após 50,0 mL de uma solução 0,150   m o l   L - 1 de X terem sido extraídos com as seguintes quantidades de n-hexano:

(a) uma porção de 40,0 mL.

(b) duas porções de 20,0 mL.

(c) quatro porções de 10,0 mL.

(d) oito porções de 5,00 mL.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

A constante de distribuição, K D , para X entre n -hexano e água é 9,6. Temos que calcular a concentração molar de X que permanece na fase aquosa após 50,0 mL de 0,150 M X ter sido misturada com diferentes porções de n -hexano. A concentração de X após a extração com n-hexano pode ser determinada usando a equação:

X i = V a q V o r g ∙ K D + V a q i ∙ X 0

Onde i é o número de extrações, X i é a concentração de X após a extração, X 0 é concentração inicial de X, V a q é o volume da solução extraída e V o r g é o volume do solvente orgânico.

Passo 2

A - A extração é realizada com uma porção de 40,0 mL de n-hexano. A concentração inicial de 50,0 mL de X é 0,150 M. Relembrando da equação, nós temos que

X i = V a q V o r g ∙ K D + V a q i ∙ X 0

Nossa missão agora é apenas de substituir os termos

X 1 = 50   m L 40   m L ∙ 9,6 + 50,0   m L 1 ∙ 0,150   M

Com isso, nós temos que

X 1 = 0,017   M

B - A extração é realizada com duas porções de 20,0 mL de n-hexano. A concentração inicial de 50,0 mL de X é 0,150 M.

X 2 = 50   m L 20,0   m L ∙ 9,6 + 50   m L 2 ∙ 0,150   M

Com isso, nós temos que

X 2 = 0,006   M

Passo 3

C - A extração é realizada com quatro porções de 10,0 mL de n-hexano. A concentração inicial de 50,0 mL de X é 0,150 M.

X 4 = 50   m L 1 0,0   m L ∙ 9,6 + 50   m L 4 ∙ 0,150   M

Portanto,

X 4 = 0,002   M

D - A extração é realizada com oito porções de 5,0 mL de n-hexano. A concentração inicial de 50,0 mL de X é 0,150 M.

X 8 = 50   m L 5 , 0   m L ∙ 9,6 + 50   m L 8 ∙ 0,150   M

Que temos como resultado

X 8 = 6,9 ∙ 10 - 4   M

Resposta

a )   X 1 = 0,017   M

b )   X 2 = 0,006   M

c )   X 4 = 0,002   M

d )   X 8 = 6,9 ∙ 10 - 4   M

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