O naftaleno puro líquido congela em 80,2   ° C , em 1   a t m . Quando 1,00   m o l de qualquer soluto não eletrólito dissolve em 1,00   k g de naftaleno, o novo ponto de congelamento da solução (em 1   a t m ) é 73,2   ° C . Quando 14,8   g de enxofre dissolvem em 575   g de naftaleno, o novo ponto de congelamento da solução é 79,5   ° C . Quais são a massa molar e a fórmula molecular das espécies de enxofre em solução?

Passo 1

Para começar temos que identificar os dados do exercício:

Passo 2

Como estamos trabalhando com ponto de congelamento, podemos usar a fórmula

Δ T f = i k f b s o l u t o

Quando não é dito o valor de i podemos considerar ele igual a 1 . Como estamos trabalhando com variação de temperatura, não é necessário converter para Kelvin.

E k f = 6,94   K ∙ k g ∙ m o l - 1 [valor retirado da tabela 9.8 da página 359 do Atkins].

Substituindo na fórmula podemos determinar a molalidade do soluto.

0 , 7 = 6,94 ⋅ b s o l u t o

b s o l u t o = 0,1     m o l ∙ k g - 1

Passo 3

Segundo a fórmula da molalidade temos:

b s o l u t o = n s o l u t o m s o l v e n t e

A partir dessa fórmula podemos determinar o número de mols do enxofre que é nosso soluto.

Como as massas fornecidas estão em gramas temos que converter a molalidade para gramas pois ela está em quilogramas. Para isso monta o seguinte esquema:

0,1   m o l k g 1   k g 1000 g

Multiplica a parte de cima e divide pelo resultado da multiplicação da parte de baixo, obtendo o seguinte valor após a conversão:

0,1     m o l k g 1   k g 1000 g = 1 × 10 - 4   m o l ∙ g - 1

Aplicando na fórmula de molalidade:

1,23 × 10 - 4 = n e s p é c i e   d e   e n x o f r e 575

n e s p é c i e   d e   e n x o f r e = 0 , 0575   m o l s

Passo 4

Como temos a massa e o número de mols podemos determinar a massa molar, pela seguinte regra de três

M M = 257,40   g ∙ m o l - 1

Passo 5

Para determinar a fórmula molécular do enxofre fazemos outra regra de três onde:

x   e n x o f r e = 8,04

Como temos 8 enxofres a fórmula molecular é S 8 .

Resposta

M M = 257,40   g ∙ m o l - 1

F ó r m u l a   m o l e c u l a r = S 8

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