La temperatura di ebollizione di una soluzione

Andrea ha scritto:

Buongiorno,

ho un problema che non riesco a risolvere.

A quale temperatura bollirà una soluzione contenente 7,5 g di naftalene (C₁₀H₈) in 680 g di tetracloruro di carbonio (CCl₄)? La T_eb di CCl₄ è 76,8 °C e la sua k_eb è 5,02 °C×Kg solvente/mol soluto.

La ringrazio molto, buona giornata.

Il problema si risolve così:

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 k_eb è proprio la costante di proporzionalità che compare nella relazione: 

Δt_eb = k_eb × m 

Conoscendo la massa del soluto e la sua formula molecolare è possibile calcolare prima la sua quantità in moli e poi la molalità della soluzione; essendo il naftalene un soluto che non dissocia in ioni, la molalità della soluzione si determina dividendo la quantità in moli di soluto per la massa del solvente, espressa in kg. Si procede poi a calcolare Δt_eb e a sommare il valore ottenuto alla temperatura di ebollizione del solvente puro.

I calcoli sono questi:

n (mol) = m (g) / m_molare (g/mol)     m_{molare C10H8} = 128,1705 g/mol

n = 7,5 g/128,1705 g/mol = 5,85×10^-2 mol

m = n (mol)/m_solvente (kg) = 5,85×10^-2 mol/0,680 kg = 8,6×10^-2 mol/kg_solvente

Δt_eb = k_eb×m = 5,02 °C · kg_solvente/mol ×8,6×10^-2 mol/kg_solvente = 0,43 °C

t_{eb soluzione} = t_{eb solvente} + Δt_eb = (76,8 + 0,43) °C = 77,2 °C

In conclusione, una soluzione contenente 7,5 g di naftalene in 680 g di tetracloruro di carbonio bolle a 77,2 °C.

Ecco fatto…buona giornata anche a te!