QUÍMICA - THÉ 1

Professor: Thé

Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

A fórmula para calcular o aumento de temperatura de ebulição é:

Constante ebuliométrica da água

Quando o solvente é água e a solução é diluída a molalidade é praticamente igual a molaridade porque 1 kg de água é praticamente igual a 1 litro de solução.

PROPRIEDADES COLIGATIVAS

QUÍMICA

1. Propriedades coligativas - Cálculos

Lição 3 Professor: Thé

EXEMPLO – 1

Qual o ponto de ebulição da água numa solução de concentração 2 molal?

: 0,52 /Dado Ke água C molal

RESOLUÇÃO

1) .Te Ke W

0,52 2 1,04Te C

2) Novo ponto de ebulição 'T e

'Te T e Te

1,04 ' 100T e ' 101,04T e C

OBS: Esta é a temperatura no início da ebulição porque a medida que a água vai fervendo, a solução restante fica mais concentrada e seu ponto de ebulição fica maior

QUÍMICA - THÉ

2 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

O cálculo do abaixamento do ponto de solidificação é semelhante ao da ebuliometria.

Constante criométrica da água

.

EXEMPLO – 2 Qual o ponto de congelamento da água numa solução de concentração 2 molal.

1,86 /Dado Ke água K molal

RESOLUÇÃO

.Tc Kc W

1,86 2 3,72 3,72Tc K ou C

Novo ponto de congelamento

No congelamento (como na ebulição) apenas a água congela. O soluto permanece na solução que fica então mais concentrada. Então o ponto de congelamento vai ficando cada vez mais baixo.

QUÍMICA - THÉ

3 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

1) Cálculo da variação do ponto de ebulição Te

.Te Ke W 'Te T e Te

Ke Constante ebuliométrica

(Água: Ke = 0,52°C/molal) W= molalidade da solução

2) Cálculo da variação do ponto de congelamento

.Tc Kc W 'Tc Tc T c

Kc = Constante criométrica (Água: Kc = 1,86°C/molal) W= molalidade da solução

3) As constantes (ebuliométrica e criométrica) são sempre dadas, mas podem ser calculadas.

2 2

1000 1000

RTc RTeKe Kc

Lv Lf

Te= Temperatura de ebulição do solvente Tc= Temperatura de solidificação do solvente Lv= Calor latente de vaporização Lf= Calor latente de fusão R= Constante dos Gases

4) Comparando a variação do ponto de ebulição e a

variação do ponto de congelamento da água de uma mesma solução.

As relações das variações são iguais às relações

das constantes

1,04 0,520,279 0,279

3,72 1,86

Te Ke

Tc Kc

RESUMO

01. (FAAP-SP) Calcule a temperatura de início de

solidificação da água em uma solução aquosa 0,26 molal de açúcar (sacarose).

: 1,86 /Dado Kc C molal

02. (U.E. Londrina – PR) Uma solução aquosa de

glicose apresenta concentração 0,50 molal. Calcular a elevação do ponto de ebulição da água, em graus Celsius.

2 0,52 /Ke H O C molal

a) 5,2 b) 2,6 c) 0,52 d) 0,26 e) 0,13

03. Qual a temperatura de congelamento de uma

solução contendo 4,44g de anidrido ftálico

8 4 3C H O em 500g de ciclo-hexano?

04. Qual o ponto de ebulição de uma solução de 2,60g

de ureia 2 2CO NH em 50,0g de água?

2: 0,52 /

12 ; 1 ; 16 ; 14

Dado Kc H O C molal

C H O N

05. (MACK-SP) 12,0g de uma substância X dissolvida

em 500g de água, sob pressão normal, entra em ebulição a 100,12°C. A massa molecular de X é:

1

2

:

0,52 . .

Dado

Ke H O C mol kg

a) 52 b) 104 c) 41,6 d) 12,47 e) 24

QUÍMICA - THÉ

4 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

01. 0,48 C

' ? 0

1,86 /

0,26

T c Tc C

Kc C molal

W molal

1) Fórmula da crioscopia

.Tc Kc W

1,86 0,26Tc 0,48 C

2) Temperatura de solidificação da água

'Tc Tc T c

0,48 0 'T c ' 0,48T c C

02. D

?

0,50 0,52

Te

w molal Ke C

1) Fórmula da ebuliometria

.Tc Ke W

0,52 0,50Te 0,26 C

03. 5,8 C

1 8 4 3

2

' ?

4,44

500 0,5

7

20 /

12 ; 1 ; 16

T c

m g C H O

m g kg

Tc ciclo hexano C

Kc ciclo hexano C molal

Massas atômicas u

C H O

1) Molalidade da solução (W)

1

2

nw

m kg

8 4 3

12 8 96

1 4 4 148 /

16 3 48

4,440,03

148

Massa molar do soluto anidrido ftálico C H O

C x

H x M g mol

O x

Número de mols n

mn n mols

M

06. (UFES) Uma massa de 171 gramas de um composto

molecular desconhecido é adicionada a 250 gramas de água. A solução resultante apresenta uma temperatura de ebulição de 101°C (P= 1 atm). Sabendo-se que a constante ebulioscópica da água é 0,5°C . kg/mol-1, pode-se concluir que o composto desconhecido possui massa molar de aproximadamente:

a) 171 g/mol b) 342 g/mol c) 513 g/mol d) 684 g/mol e) 855 g/mol

07. (UNAERP-SP) Por meio do aparelho McToy para

determinação do ponto de ebulição, fez-se a seguinte experiência:

Dissolveu-se 2,0579g de iodo em 30,1400g de éter, verificando-se uma variação da temperatura de ebulição de 0,566°C

Como o éter tem uma constante molal de ebulição de 2,10°C/molal, podemos concluir que a fórmula molecular do iodo é: (Massa atômica do I= 127u) a) I3 b) I2 c) I

d) I-

e) I3-

QUÍMICA - THÉ

5 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

0,030,06 /

0,5W mol K ou molal

2) Fórmula da criometria

.Tc Kc W

20 0,06 1,2Tc C

3) Nova temperatura de congelamento (T’c)

'Tc Tc T c

1,2 7 'T c ' 5,8T c C

04. 100,45 C

1 2 2

2

' ? 100

2,60

50 0,05

12; 1; 16; 14

T e Te C

m g ureia CO NH

m g kg água

C H O N

1) Molalidade (W)

1

2

nW

M

12 1 12

16 1 1660 /

14 2 28

1 4 4

2,60,043

60

Massa molar da ureia

C x

O xM g mol

N x

H x

Número de mols n

mn mol

M

0,043

0,86 /0,05

W mol kg

2) Fórmula da ebuliometria

.Te Ke W

0,52 0,86 0,45Te C

3) Nova temperatura

'Te T e Te

0,45 ' 100T e ' 100,45T e C

05. B

1

2

1

12

500 0,5

?

' 100,12 100

0,52 /

m g substância X

m g kg água

M Massa molar da substância X

T e C Te C

Ke água C molal

1) Variação do ponto de ebulição

'Te T e Te

100,12 100 0,12Te C

2) Fórmula da ebuliometria

.Te Ke W

0,12 0,52 . 0,23W W molal

3) Número de mols do soluto (x)

1

2

nW

m

110,23 0,115

0,5

nn mols

4) Massa molar do soluto (M1)

11

1

mn

M

1

120,115

M 1 104 /M g mol

06. B

1 1

2

1

171 ?

250 0,25

' 101 100

0,5 . .

m g M

m g kg água

T e C Te C

Ke C kg mol

1) Variação do ponto de ebulição Te

'Te T e Te

101 100 1Te C

2) Fórmula da ebuliometria

.Te Ke W

1 0,5 . 2W w molal

QUÍMICA - THÉ

6 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

3) Número de mols do soluto (n1)

1

2

nW

m

112 0,5

0,25

nn mol

4) Massa molar do soluto

11

1

mn

M

1

1710,5

M 1 342 /M g mol

07. B

1

2

2,0579 127

30,1400 0,03014

2,10 /

0,566

nm g Iodo I I u

m g éter solvente kg

Ke éter C molal

Te C

1) Fórmula da ebuliometria

.Te Ke W

0,566 2,10 0,27W W molal

2) Número de mols do soluto (n1)

1

2

nW

m

3110,27 8,1.10

0,03014

nn mol

3) Massa molar do soluto (iodo)

11

1

mn

M

3

1

2,05798,1 . 10

M 1 254 /M g mol

4) Fórmula molecular do Iodo (I(n))

1nI M

127 254 2n n

2Fórmula molecular I

01. Sobre a propriedade coligativa da ebulioscopia,

julgue os itens a seguir como verdadeiros ou falsos: a) A temperatura de início de ebulição é sempre

menor que a temperatura de ebulição do solvente puro.

b) Quanto maior é a concentração de uma solução, menor é a a sua temperatura de início de ebulição.

c) A ebulioscopia independe da natureza da substância, mas depende do número de partículas dissolvidas

d) A propriedade coligativa da ebulioscopia refere-se ao estudo da elevação da temperatura de ebulição de uma solução

e) A ebulioscopia é a propriedade coligativa que explica o fato de a água parar de ferver quando adicionamos açúcar a ela.

02. Sabendo que uma solução aquosa de sacarose

apresenta concentração 0,80 molal, do cálculo da elevação do ponto de ebulição da água resultara em (°C)

a) 5,2°C b) 2,6°C c) 0,416°C d) 0,26°C e) 0,13°C

03. Determine a massa de glicose (C6H12O6) que deve

ser dissolvida em 1860g de água, de modo que a temperatura de congelamento da solução formada seja de -1°C, considerando o Kc igual a 1,86 °C/molal

(C=12 H=1; O=16)

04. São dissolvidos 64g de naftaleno (C10H8) em 2000g

de benzeno. A solução formada congela-se a 4,5°C. Sabendo que a constante crioscópica do benzeno é de 5,12°C/molal, calcule a temperatura de congelamento do benzeno puro.

(C=12, H=1)

05. São dissolvidos 30g de uréia (CON2H4) em x gramas

de água e a solução formada congela-se a -1,5°C. Descubra o valor de x.

(Kc= 1,86 °C/molal; C=12, H=1, O=16, N=14)

06. Uma solução apresenta 54g de glicose em 500g de

água. Sendo a constante Kc da água igual a 1,86°C . kg . mol-1, indique qual é o abaixamento da temperatura de congelamento da solução:

a) 0°C b) 246°C c) 594°C d) 864°C e) 1,116°C

QUÍMICA - THÉ

7 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

07. (IME) Uma solução foi preparada dissolvendo-se

2,76g de um álcool puro em 100g de acetona. O ponto de ebulição da acetona pura é 56,13°C e o da solução é 57,16°C. Determine:

a) o peso molecular do álcool b) A formula molecular do álcool

,

: 1 72

. /

Constante molal de elevação do ponto de ebulição da acetona

Dado Keb C kg mol

08. Dissolvendo-se 23,38g de naftaleno (C10H8) em 100g

de benzeno, observou-se um aumento no ponto de ebulição deste de 4,77°C. Calcular a constante ebulioscópica do benzeno

128 /naftalenoM g mol

09. Calcular a constante ebulioscópica do benzeno

sendo o seu ponto de ebulição de 80°C e o calor latente de vaporização de 94 cal/g.

R = 2 cal/K . mol

10. (FATEC-SP) Quando se aquece uma solução de água

e cloreto de sódio, observa-se que o ponto de ebulição se eleva à medida que a mistura é aquecida. Essa elevação de temperatura de ebulição deve-se:

a) À diminuição da energia cinética das moléculas b) Ao aumento da energia cinética das partículas de

NaCl c) Ao aumento da concentração de soluto na solução d) À dificuldade do soluto de vaporizar-se e) Ao aumento da energia cinética das moléculas

01. a) FALSO.

Quando o soluto é não-volátil (por exemplo um sal) o ponto de ebulição do solvente na solução é maior que o do solvente puro.

b) FALSO. Quanto mais concentrada maior o ponto de ebulição

c) CERTO.

O ponto de ebulição do solvente na solução depende do número de partículas do soluto dissolvidas.

d) CERTO. A ebulioscopia estuda justamente a elevação do ponto de ebulição do solvente na solução.

e) CERTO. Na adição de açúcar, o ponto de ebulição da água fica mais alto.

02. C

0,80

0,52 /

: ?

W molal

Ke C molal

Elevação do ponto de ebulição Te

1) Fórmula da ebuliometria

.Te Ke W

0,52 0,8Te 0,416 C

03. 180g

1

1 6 12 6

2

180 /

12 6 72

1 12 12 180 /

16 6 96

:180

? cos

1860 1,860

' 1,0 1,0

1,86 /

Massa molar da Glicose g mol

C x

H x g mol

O x

mmNúmero de mols n n

M

m Gli e C H O

m g kg

T c C Tc C

Kc C molal

1) Fórmula da criometria

.Tc Kc W

1,0 1,86 . W 0,538W

QUÍMICA - THÉ

8 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

2) Molalidade (W)

1

2

nW

m kg

1

1800,5381,860

m

1 180m g

04. 5,78Tc C

1 10 8

2

64

2000 2

5,12 /

' 4,5 ?

12 ; 1

m g de naftaleno C H

m g de benzeno kg

Kc C molal

T c C Tc

C H

1) Massa molar do naftaleno

10 8 12 10 1 8 128 /C H x x g mol

2) Número de mols do naftaleno

m

nM

64

128 0,5 mol

3) Molalidade

1

2

nW

m

0,50,25 /

2mol kg

4) Fórmula da criometria

.Tc Kc W

4,5 5,12 0,25Tc 5,78Tc C

05. 620 g

1 2 4

2

30

' 1,5 0

1,86

12 ; 1 ; 16 ; 14

m g ureia CON H

m x g de água

T c C Tc C

Kc C

C H O N

3) Massa molar da ureia

2 4 :

12 1 16 1 14 2 1 4 60 /

CON H

x x x x g mol

4) Número de mols (n)

mn

M

300,5

60mol

1) Fórmula da criometria

'

0 1,5

1,5

Tc Tc T c

C

.Tc Kc W

1,5 1,86 . W 0,806W molal

2) Molalidade (W)

1

2

nW

m kg

2

0,50,806

m 2 0,62 620m kg g

06.

1

2

1

54 180 /

500 0,5

1,86 . .

?

m g glicose M g mol

m g água kg

Kc C kg mol

Tc

1) Número de mols da glicose (n)

m

nM

54

0,3180

mol

2) Molalidade da solução

1

2

nW

m kg

0,30,6 /

0,5mol Kg

3) Fórmula da criometria

.Tc Kc W

1,86 0,6Tc 1,116Tc C

07. 2 546Peso molecular u Fórmula C H OH

1

2

1

2,76

100,0 0,1

56,13 ' 57,16

) ?

) .

1,72 . /

m g de álcool

m g acetona kg

Te C T e C

a Peso molecular do álcool M

b Fórmula molecular do álcool

Keb acetona C kg mol

1) Fórmula da ebuliometria

'

57,16 56,13

1,03

Te T e Te

C

QUÍMICA - THÉ

9 Lição 3 – Propriedades Coligativas - CÁLCULOS

.Te Keb W

1,03 1,72 .

0,599 0,6

W

W molal

2) Molalidade (W)

1

2

nW

m kg

1

1

2

m

M

m kg

11

2,76

2,760,6

0,1 0,6 . 0,1

MM 46 /g mol

3) Fórmula molecular do álcool

2 2n nC H O

12 1 2 2 16 46

14 18 46

n n

n

28

14n 2

2 6Fórmula C H O

2 6

etanol

C H O

08. 2,6 /Keb C molal

1 18 8

1

2

23,38

128 /

100 0,1

4,77

?

m g naftaleno C H

M g mol

m g de benzeno kg

Te C

Keb benzeno

1) Número de mols de naftaleno

1

1

mn

M

23,380,183

128mol

2) Molalidade (W)

1

2

nW

m kg

0,1831,83

0,1molal

3) Fórmula da ebuliometria

.Te Ke W

4,77 . 1,83Ke 2,6 /Ke C molal

09. 12,65 . .Keb K kg mol

Usando a fórmula da constante ebuliométrica

2 / .

:

273 80 273 353

94 /

R cal K mol

T Temperatura de ebulição em Kelvin

K C K

Lv cal g

2

1000 .

RTKeb

Lv

22 353

1000 94

12,65 . .K kg mol

10. C

À medida que ocorre a ebulição a solução restante fica mais concentrada. Quanto maior a concentração da solução mais elevado é o ponto de ebulição