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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. 53

Qual é o ponto de ebulição normal de uma solução em água cuja pressão de vapor é 751 Torr, em 100°C? (b)Determine o ponto de ebulição normal de uma solução de benzeno cuja pressão de vapor é 740 Torr, em 80,1°C, o ponto de ebulição normal do benzeno puro.

Passo 1

Primeiramente, vamos calcular a fração molar através da Lei de Raoult.

P = x solvente .   P puro

x solvente = 760 751 = 0,988

Passo 2

Precisamos da molalidade, porém nós temos diversos problemas. Só temos a fração molar e não temos nenhuma informação que nos ajude a encontrar.

x solvente = n solvente n soluto + n solvente

Como em nosso caso, a quantidade exata de solvente ou soluto não nos interessa, precisamos mesmo saber da proporção. Vamos fazer a seguinte consideração.

A solução contêm 1mol se contarmos solvente + soluto, esta seria nossa base.

Usando essa consideração: n solvente = 0,988   m o l

Além disso ,   n soluto  =   1 - 0,988 = 0,012   m o l

Passo 3

Temos que M M H 20   =   18,02 g / m o l

M = 18,02 g m o l .   0,988   m o l =   17,80   g

Em quilogramas: M = 0,01780   k g

Passo 4

Agora, podemos calcular a molalidade:

m = 0,012 m o l 0,01780 k g = 0,674

Podemos então, usar a fórmula:

∆ T b = 0,51   K . m o l k g . 0,67 m o l k g = 0,34   K

Como sabemos que a variação de temperatura em Celsius e Kelvin é a mesma, concluímos que:

A temperatura de ebulição é 100,34 °C.

Passo 5

Temos no item b, um procedimento semelhante. Portanto, vamos utilizar a lei de Raoult novamente.

P = x solvente .   P puro

x solvente = 760 740 = 0,974

x solvente = n benzeno n soluto + n benzeno = 0,974

n benzeno    =0,974;

Logo, n = 1 - 0,974   =   0,026 mol

m = 0,026 m o l 0,07811 k g m o l . 0,974 m o l = 0,34

∆ T b = 2,53   K . m o l k g . 0,34 m o l k g = 0,86   K

Tebulição= 80,1°C + 0,86= 81°C

Resposta

(a) P.E : 100,34 °C

(b) 81°C

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