Question

Calcule a massa de Na2SO4, que deve ser adicionada a 9L de água para que a temperatura de ebulição da solução resultante seja 108 ºC. (Dados: constante ebulioscópica da água igual a 0,52 oC; densidade da água pura igual a 1g/mL).

Answer 1

Dados do problema (índice 1 para o soluto e índice 2 para o solvente)

V₂ = 9L

T (P.E. solvente na solução) = 108°C

T₂ (P.E. solvente puro) = 100°C

Ke = 0,52°C/mol · Kg

d água = 1g/mL

1° passo: Calcular a massa de água (m₂)

1 g ---------- 1mL

x ------------ 5000mL

x = 5000g

x = 5kg

2º passo: Calcular a massa molar do sulfato de sódio (M₁)

M₁ = 2x23 + 32 + 4x16 = 142g/mol

3° passo: calcular o valor do Fator de Van’t Hoff (i) para o sulfato de sódio.

Como o problema não fala nada sobre o grau de dissociação do sulfato de sódio, vamos considerar que é 100% (α = 1). Isso significa que quando colocado na água, todas as moléculas são quebradas (ionizadas) para formar íons, não sobrando nenhuma sem quebrar.

$Na_{2} SO_{4}$     →    $2Na^{+}$    +    $SO_{4} ^{2-}$

 1 mol             2 mol           1 mol    ⇒ q = 2 + 1 = 3

i = 1 + α (q - 1)

i = 1 + 1 (3-1)

i = 3

4° passo: Calcular a molalidade (W)

$W = \frac{m_{1} }{M_{1}m_{2} }$

5° passo: Utilizar a fórmula de ebulioscopia

T - T₂ = Ke · W · i

T - T₂ = Ke · $\frac{m_{1} }{M_{1}m_{2} }$ · i

108 - 100 = 0,52 · $\frac{m_{1} }{142.5}$ · 3

8 = $\frac{1,56m_{1} }{710}$

1,56 m₁ = 5680

m₁ = 3641g de $Na_{2} SO_{4}$