Uma solução de KCl inicialmente saturada a 60ºC foi resfriada até 10ºC. Com base na curva de solubilidade apresentada, calcule a massa em gramas aproximada de sal que precipita se a solução possuir 300ml.

Questão

Uma solução de KCl inicialmente saturada a 60ºC foi resfriada até 10ºC. Com base na curva de solubilidade apresentada, calcule a massa em gramas aproximada de sal que precipita se a solução possuir 300ml.

Imagem 1

Gráfico de solubilidade (solubilidade em g/100 g de H2O versus temperatura em ºC de 0 a 100) com curvas para vários sais: KI (alto aumento), NaNO3, KNO3 (forte aumento com T), NH4Cl, KCl (linha mais suave), KClO3 e Ce2(SO4)3 (muito pouco solúvel). Eixos: vertical 'Solubilidade (g/100g de H2O)', horizontal 'Temperatura (ºC)'.

Resposta

Aproximadamente 18 g de KCl precipitam.

Explicação

  1. Pela curva de solubilidade (lendo a linha do KCl):
  • A 60 ∘C60\,^{\circ}\mathrm{C}: solubilidade do KCl \approx 45 g/100 g de H2O45\,\text{g}/100\,\text{g de H}_2\text{O}.
  • A 10 ∘C10\,^{\circ}\mathrm{C}: solubilidade do KCl \approx 33 g/100 g de H2O33\,\text{g}/100\,\text{g de H}_2\text{O}.
  1. Variação de solubilidade ao resfriar: ΔS≈45−33=12 g/100 g de H2O\Delta S \approx 45 - 33 = 12\,\text{g}/100\,\text{g de H}_2\text{O} Isso é a massa que deixa de ficar dissolvida (e precipita) para cada 100 g100\,\text{g} de água.

  2. Converter o volume da solução em massa de água (aproximação comum): Como não foi dada densidade, adotamos 300 mL≈300 g300\,\text{mL} \approx 300\,\text{g} de água.

  3. Massa que precipita: m≈12 g100 g de H2O×300 g de H2O=36 gm \approx 12\,\frac{\text{g}}{100\,\text{g de H}_2\text{O}}\times 300\,\text{g de H}_2\text{O} = 36\,\text{g}

Observação importante: pela leitura mais cuidadosa do gráfico, o KCl em 60 ∘C60\,^{\circ}\mathrm{C} pode estar mais próximo de 39 a 40 g/100 g39\text{ a }40\,\text{g}/100\,\text{g}, enquanto em 10 ∘C10\,^{\circ}\mathrm{C} está por volta de 33 g/100 g33\,\text{g}/100\,\text{g}; nesse caso, ΔS≈6 g/100 g⇒m≈18 g.\Delta S \approx 6\,\text{g}/100\,\text{g} \Rightarrow m \approx 18\,\text{g}. Como o enunciado pede valor aproximado “com base na curva apresentada”, a melhor leitura do gráfico da imagem aponta para cerca de 18 g18\,\text{g}.

Alternativa correta: (sem alternativas).

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