Vittoria ha scritto:
Non riesco a risolvere questo esercizio di chimica; spero lei possa aiutarmi!
Calcolare la massa in grammi di HOCH2CH2OH da aggiungere a 125 g di acqua per aumentare il punto di ebollizione di 1°C. La keb per l'acqua è 0,512 e la pressione 1 atm.
La soluzione è questa:
L’aumento del punto di ebollizione di una soluzione rispetto a quello del solvente puro è direttamente proporzionale alla concentrazione molale, m, della soluzione stessa; la keb è proprio la costante di proporzionalità che compare nella relazione:
Δteb = keb × m
Conoscendo sia Δteb, che vale 1 °C, sia keb dell’acqua, è possibile calcolare m:
m = Δteb/keb = 1 °C/0,512 °C·kgsolvente/mol = 1,953 mol/kgsolvente
Affinché il punto di ebollizione aumenti di 1 °C è quindi necessario che la concentrazione della soluzione sia 1,953 m, cioè che la soluzione contenga 1,953 mol di soluto indissociato in 1 kg di solvente. In altre parole, essendo la molalità definita dalla seguente relazione:
m = n (mol)/msolvente (kg)
ed essendo il soluto HOCH2CH2OH (glicole etilenico) effettivamente indissociato in soluzione acquosa, possiamo ricavare la quantità in moli di soluto necessaria per 125 g di solvente, cioè per 0,125 kg di acqua. La quantità in moli di soluto viene infine trasformata in massa di glicole etilenico attraverso la sua massa molare. I calcoli sono:
n (mol) = m (mol/kgsolvente) × msolvente (kg) = (1,953×0,125) mol = 0,244 mol
m (g) = n (mol) × mmolare (g/mol) mmolare HOCH2CH2OH= 62,07 g/mol
m HOCH2CH2OH= 0,244 mol×62,07 g/mol = 15 g
In conclusione, bisogna aggiungere 15 g di HOCH2CH2OH a 125 g di acqua per aumentare di 1°C il punto di ebollizione della soluzione.