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Problema de ejemplo de elevación del punto de ebullición

Problema de ejemplo de elevación del punto de ebullición

Este problema de ejemplo demuestra cómo calcular la elevación del punto de ebullición causada por la adición de sal al agua. Cuando se agrega sal al agua, el cloruro de sodio se separa en iones de sodio e iones de cloruro. La premisa de la elevación del punto de ebullición es que las partículas agregadas aumentan la temperatura necesaria para llevar el agua a su punto de ebullición. Las partículas adicionales interfieren con las interacciones entre las moléculas de disolvente (agua, en este caso).

Problema de elevación del punto de ebullición

Se añaden 31,65 g de cloruro de sodio a 220,0 ml de agua a 34 ° C. ¿Cómo afectará esto el punto de ebullición del agua?
Suponga que el cloruro de sodio se disocia completamente en el agua.
Dado: densidad de agua a 35 ° C = 0.994 g / mL
Ksi agua = 0,51 ° C kg / mol
Solución:
Para encontrar la elevación del cambio de temperatura de un solvente por un soluto, use la ecuación:
ΔT = iKsimetro
dónde
ΔT = Cambio de temperatura en ° C
i = factor de van 't Hoff
Ksi = elevación del punto de ebullición molal constante en ° C kg / mol
m = molalidad del soluto en soluto mol / kg de solvente.
Paso 1 Calcule la molalidad del NaCl
molalidad (m) de NaCl = moles de NaCl / kg de agua
De la tabla periódica
masa atómica Na = 22,99
masa atómica Cl = 35,45
moles de NaCl = 31.65 g x 1 mol / (22.99 + 35.45)
moles de NaCl = 31.65 g x 1 mol / 58.44 g
moles de NaCl = 0.542 mol
kg de agua = densidad x volumen
kg de agua = 0.994 g / mL x 220 mL x 1 kg / 1000 g
kg de agua = 0.219 kg
metroNaCl = moles de NaCl / kg de agua
metroNaCl = 0,542 mol / 0,219 kg
metroNaCl = 2.477 mol / kg
Paso 2 Determine el factor van 't Hoff
El factor de van 't Hoff, i, es una constante asociada con la cantidad de disociación del soluto en el solvente. Para las sustancias que no se disocian en agua, como el azúcar, i = 1. Para los solutos que se disocian completamente en dos iones, i = 2. Para este ejemplo, el NaCl se disocia completamente en los dos iones, Na+ y Cl-. Por lo tanto, i = 2 para este ejemplo.
Paso 3 Encuentra ΔT
ΔT = iKsimetro
ΔT = 2 x 0.51 ° C kg / mol x 2.477 mol / kg
ΔT = 2.53 ° C
Responder:
Agregar 31.65 g de NaCl a 220.0 mL de agua elevará el punto de ebullición 2.53 ° C.

La elevación del punto de ebullición es una propiedad coligativa de la materia. Es decir, depende del número de partículas en una solución y no de su identidad química. Otra propiedad coligativa importante es la depresión del punto de congelación.