Em um experimento de determinação da massa molar usando o abaixamento do ponto de congelamento, é possível cometer os seguintes erros.

  1. Havia poeira na balança, o que fez a massa do soluto parecer maior do que é de fato.

  2. A água foi medida em volume, pressupondo que sua densidade fosse 1 g ⋅ cm−3\pu{1 g.cm-3}, mas a água estava mais quente e menos densa do que o considerado.

  3. O termômetro não foi calibrado com precisão e, por essa razão, o ponto de congelamento real é 0,5 °C\pu{0,5 \degree C} superior ao registrado.

  4. A solução não foi agitada o suficiente, e o soluto não dissolveu totalmente.

Assinale a alternativa que relaciona os erros que resultariam em uma massa molar calculada superior ao valor real.

Gabarito 3E.12

Vamos resolver o problema de forma genérica e em seguida fazer as análises propostas:

Cálculo do número de mols: ∣ΔTXcong∣=kcnsolutomsolvente|\ce{\Delta T_{cong}}|=k_{c}\frac{n_\ce{soluto}}{m_{\ce{solvente}}} nsoluto=∣ΔTXcong∣msolventekcn_\ce{soluto}= \frac{|\Delta\ce{T_{cong}}|m_\ce{solvente}}{k_{c}} Cálculo da massa molar: M=mnM=\frac{m}{n} Msoluto=msolutokc∣ΔTXcong∣msolventeM_\ce{soluto}=\frac{m_\ce{soluto}k_{c}}{|\Delta \ce{T_{cong}}|m_\ce{solvente}}

Agora vamos fazer as análises

  1. Aumenta. A poeira acaba aumentando o valor da massa de soluto calculada, ou seja msoluto, calculada>msoluto, realm_\ce{soluto,calculada}>m_\ce{soluto,real} e isso aumenta o valor final da massa molar calculada: ↑Msoluto=(↑msoluto)kc∣ΔTXcong∣msolvente\uparrow M_\ce{soluto}=\frac{(\uparrow m_\ce{soluto})k_{c}}{|\Delta \ce{T_{cong}}|m_\ce{solvente}}

  2. Diminui. Reescrevendo a expressando usando que msolvente=ρsolventeVsolventem_\ce{solvente}= \rho_\ce{solvente}V_\ce{solvente} temos: Msoluto=msolutokc∣ΔTXcong∣ρXsolventeVXsolventeM_\ce{soluto}=\frac{m_\ce{soluto}k_{c}}{|\Delta \ce{T_{cong}|\rho_\ce{solvente}V_\ce{solvente}}} A água real estava menos densa do que o considerado, então foi considerado nos cálculos que a densidade da água era maior que o valor real, então: ρcalculo>ρreal\rho_{\ce{calculo}}>\rho_{real} ↓Msoluto=msolutokc∣ΔTXcong∣(↑ρXsolvente)VXsolvente\downarrow M_\ce{soluto}=\frac{m_\ce{soluto}k_{c}}{|\Delta \ce{T_{cong}|(\uparrow\rho_\ce{solvente})V_\ce{solvente}}}

  3. Diminui. temos que Tcong, calculado<TXcong, real\ce{T}_\ce{cong,calculado}<\ce{T_{cong,real}} ou seja, como o ponto de congelamento diminui com a adição de soluto, concluímos que a variação calculada foi maior que a real então: ∣ΔTXcong, calculado∣>∣ΔTXcong, real∣|\Delta \ce{T_{cong,calculado}}|>|\Delta \ce{T_{cong,real}}| Ficamos com: ↓Msoluto=msolutokc(↑∣ΔTXcong∣)msolvente\downarrow M_\ce{soluto}=\frac{m_\ce{soluto}k_{c}}{(\uparrow|\Delta \ce{T_{cong}}|)m_\ce{solvente}}

  4. Aumenta. Se o soluto não dissolveu totalmente então a variação de temperatura calculada foi menor do que a variação real caso todo o soluto tivesse sido dissolvido, então: ∣ΔTXcong, calculado∣<∣ΔTXcong, real∣|\Delta \ce{T_{cong,calculado}|}<|\Delta \ce{T_{cong,real}}| ↑Msoluto=msolutokc(↓∣ΔTXcong∣)msolvente\uparrow M_\ce{soluto}=\frac{m_\ce{soluto}k_{c}}{(\downarrow|\Delta \ce{T_{cong}}|)m_\ce{solvente}}