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Exercícios sobre os cálculos envolvendo ebulioscopia

Com estes exercícios, é possível avaliar seus conhecimentos sobre os cálculos envolvendo ebulioscopia e determinar temperatura e massa relativas a essa propriedade coligativa.

  • Questão 1

    A substância glicerol é um álcool obtido a partir da fabricação do biodiesel, muito utilizado na produção de sabões e sabonetes. Se adicionarmos 40 g dessa substância a 800 g de água, qual será o valor do ponto de ebulição da água na solução formada, considerando a Ke da água igual a 0,52 ºC.kg.mol-1? (Dado: massa molar do glicerol = 92 g/mol).

    a) 100,28 ºC

    b) 100,14 ºC

    c) 100,25 ºC

    d) 100,08 ºC

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  • Questão 2

    Em certo experimento laboratorial, um estudante de Química pretende determinar a quantidade de metanol (massa molar: 32 g/mol) que foi dissolvida em 500 g de acetona. Ao longo do experimento, ele percebeu que essa mistura promoveu um aumento de 0,40 oC na temperatura de ebulição da acetona. Baseando-se nos dados indicados, e no fato de a constante ebulioscópica da acetona ser igual a 1,72 ºC.Kg.mol–1, determine a massa de metanol na mistura.

    a) 8,6 g

    b) 15,8 g

    c) 12,3 g

    d) 14,6 g

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  • Questão 3

    (Uece) O cloreto de cálcio tem larga aplicação industrial nos sistemas de refrigeração, na produção do cimento, na coagulação de leite para a fabricação de queijos, e uma excelente utilização como controlador da umidade. Uma solução de cloreto de cálcio utilizada para fins industriais apresenta molalidade 2 e tem ponto de ebulição 103,016 ºC sob pressão de 1 atm. Sabendo que a constante ebulioscópica da água é 0,52 ºC, o seu grau de dissociação iônica aparente é

    a) 80%.

    b) 85%.

    c) 90%.

    d) 95%.

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  • Questão 4

    (Uece) O ponto de ebulição do etanol em determinadas condições é 78,22 ºC. Ao dissolver um pouco de fenol no etanol, um estudante de Química produziu uma solução com ponto de ebulição 78,82 ºC, nas mesmas condições. Sabendo-se que o etanol tem Ke = 1,2 ºC, pode-se afirmar corretamente que a molalidade da solução é

    a) 0,25 M.

    b) 0,30 M.

    c) 0,50 M.

    d) 0,60 M.

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    Letra a). Para saber a resposta correta, devemos realizar os seguintes passos:

    1º Passo: Retirar e identificar os dados do enunciado.

    - M1 (massa molar do glicerol) = 92 g/mol;

    - m1 (massa de glicerol dissolvida) = 40 g;

    - m2 (massa de água) = 800 g ou 0,8 Kg (após dividir por 100), pois a molalidade é trabalhada em Kg;

    - Ke (constante ebulioscópica) = 0,52 oC;

    - t (ponto de ebulição da água na solução) =?

    - t2 (ponto de ebulição da água) = 100 oC.

    2º Passo: Lembrar das fórmulas utilizadas na ebulioscopia.

    Para a ebulioscopia, temos as fórmulas Δte = t-t2 e Δte = Ke.W. Para a molalidade: W =   m1 .
                           M1.m2

    De acordo com os dados do exercício, se conectarmos essas fórmulas, teremos a seguinte expressão:

    t-t2 = Ke.m1
           M1.m2

    3º Passo: Utilizar os dados fornecidos pelo exercício na expressão montada no segundo passo:

    t-t2 = Ke.m1
            M1.m2

    t-100 = 0,52.40
                 92.0,8

    t-100 = 20,8
                73,6

    t-100 = 0,28

    t = 0,28 + 100

    t = 100,28 oC (aproximadamente)

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  • Resposta Questão 2

    Letra a). Para resolver a questão, devemos fazer os seguintes passos:

    1º Passo: Retirar e identificar os dados do enunciado.

    - M1 (massa molar do metanol) = 32 g/mol;

    - m1 (massa de metanol dissolvida) =?

    - m2 (massa de acetona) = 500 g ou 0,5 Kg (após dividir por 1000), pois a molalidade é trabalhada em Kg;

    - Ke (constante ebulioscópica) = 1,72 oC.Kg.mol–1;

    - Δte = 0,40 oC.

    2º Passo: Lembrar das fórmulas utilizadas na ebulioscopia.

    Para a ebulioscopia, temos as fórmulas Δte = t-t2 e Δte = Ke.W. Para a molalidade: W = m1 .
                           M1.m2

    Ao conectá-las, de acordo com os dados do exercício, teremos a seguinte expressão:

    Δte = Ke.m1
            M1.m2

    3º Passo: Utilizar os dados fornecidos pelo exercício na expressão montada no segundo passo:

    Δte = Ke.m1
             M1.m2

    0,4 = 0,52.m1
            32.0,5

    0,4.32.0,5 = 0,52.m1

    6,4 = 0,52.m1

    m1 = 6,4
            0,52

    m1 = 1,33 g (aproximadamente)

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  • Resposta Questão 3

    Letra d). Para saber a resposta correta, devemos realizar os seguintes passos:

    1º Passo: Retirar e identificar os dados do enunciado.

    - Fórmula do composto = CaCl2;

    - q (numero de íons presentes na fórmula) = 3;

    - W (molalidade) = 2 mol/Kg;

    - Ke (constante ebulioscópica) = 0,52 oC;

    - t (ponto de ebulição da solução) = 103,016 oC;

    - t2 (ponto de ebulição da água) = 100 oC.

    - α =?

    2º Passo: Lembrar da fórmula da ebulioscopia e do fator de Van't Hoff.

    Para a ebulioscopia, as fórmulas são Δte = t-t2 e Δte = Ke.W.i, e, para o fator de Van't Hoff (i), a fórmula é i = 1 + q.(α-1). Ao conectá-las de acordo com os dados do exercício, teremos a seguinte expressão:

    t-t2 = Ke.W.[1 + α.(q-1)]

    3º Passo: Utilizar os dados fornecidos pelo exercício na expressão montada no passo anterior:

    103,016 – 100 = 0,52.2.[1 + α.(3-1)]

    3,016 = 1,04.[1 + α.(2)]

    3,016 = 1,04 [1 + 2α]

    3,016 = 1,04 + 2,08.α

    3,016 – 1,04 = 2,08.α

    1,976 = 2,08.α

    α = 1,976
          2,08

    α = 0,95

    4º Passo: Transformar o resultado encontrado em porcentagem.

    Para isso, basta multiplicar a resultado encontrado por 100:

    Porcentagem (P) = α.100

    P = 0,95.100

    P = 95 %

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  • Resposta Questão 4

    Letra c). Para encontrar a resposta, devemos fazer os seguintes passos:

    1º Passo: Retirar e identificar os dados do enunciado.

    - W (molalidade) = 2 mol/Kg;

    - Ke (constante ebulioscópica) = 1,2 °C;

    - t (ponto de ebulição da solução) = 78,82 ºC;

    - t2 (ponto de ebulição do etanol) = 78,22 ºC.

    Passo 2: Lembrar das fórmulas da ebulioscopia.

    Para a ebulioscopia, temos as fórmulas Δte = t-t2 e Δte = Ke.W. Ao conectá-las, teremos a seguinte expressão:

    t-t2 = Ke.W

    3º Passo: Utilizar os dados fornecidos pelo exercício na expressão formada no segundo passo:

    t-t2 = Ke.W

    78,82 – 78,22 = 1,2.W

    0,60 = 1,2.W

    W = 0,60
            1,2

    W = 0,5 molal ou mol/Kg.

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