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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 5.Exercícios - Ex. 13b

Estime a solubilidade ideal do chumbo no bismuto, a 280 ℃ , sabendo que o seu ponto de fusão 327 ℃ , e a entalpia de fusão 5,2 k j m o l - 1 .

Passo 1

Fala aí meu jovem, tudo certinho?

O exercício nos pede para calcular a solubilidade de um dado composto em benzeno. Não diz a quantidade, entào vamos supor que o produto será dissolvido em 1kg de benzeno.

ln ⁡ x b = ∆ f H R 1 T * - 1 T  

Sendo T * de fusão. Então calculamos o número de mols do chumbo. Para saber o quando de bismuto será ideal:

n b i s = x b n a 1 - x b

Agora é só aplicarmos na fórmula!

Passo 2

Se temos:

∆ f H = 5,2   k J   m o l - 1

R = 8,314   J K - m o l - 1

T = 2 80 ℃ = 553 K

T * = 327 ℃ = 600 K

Resolvendo:

ln ⁡ x b = ∆ f H R 1 T * - 1 T

ln ⁡ x b = 5,2   k J   m o l - 1 8,314   J K - m o l - 1 1 553 K - 1 600 K

ln ⁡ x b = - 0,0886

x b = e - 0,0886

x b = 0 , 92

Passo 3

A quantidade de mols do bismuto pode ser dada por:

n a = 1000 g 208,98 g / m o l = 4,785   m o l

Aplicando na fórmula:

n P b = x b n b i s m u t o 1 - x b

n P b = 0,92.4,785 1 - 0 , 92 = 55   m o l

A massa molar do chumbo é 207 g m o l :

207   g               1   m o l

x                             55   m o l

x = 11   k g

Terminamos!

Resposta

x = 11 k g

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