No laboratório misturou-se 5,0x10-3 mol de Na2SO4 com 0,52g de BaCl2 em 75mL de água. O resultado da mistura foi um precipitado de BaSO4 que foi filtrado. Baseado nessas informações, encontre a temperatura de congelamento do líquido oriundo da filtração considerando que durante a filtração 5mL de água ficaram absorvidos no precipitado.

Question

No laboratório misturou-se 5,0x10-3 mol de Na2SO4 com 0,52g de BaCl2 em 75mL de água. O resultado da mistura foi um precipitado de BaSO4 que foi fi...

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Para calcular a temperatura de congelamento do líquido oriundo da filtração, precisamos seguir alguns passos:

1. **Determinar a quantidade de água que ficou na filtração**:
   - Volume inicial de água: 75 mL
   - Volume de água absorvido pelo precipitado: 5 mL
   - Volume de água restante: 75 mL - 5 mL = 70 mL

2. **Calcular a massa de água**:
   - A densidade da água é aproximadamente 1 g/mL, então:
   - Massa de água = 70 mL × 1 g/mL = 70 g

3. **Calcular a quantidade de soluto (BaSO4)**:
   - A reação entre Na2SO4 e BaCl2 é:
     $$
     Na2SO4 + BaCl2 \rightarrow BaSO4 (s) + 2 NaCl
     $$
   - O Na2SO4 está em excesso, então precisamos calcular a quantidade de BaSO4 formada a partir do BaCl2.

4. **Cálculo de mols de BaCl2**:
   - Massa molar de BaCl2 = 137 + (2 × 35,5) = 208 g/mol
   - Mols de BaCl2 = 0,52 g / 208 g/mol = 0,0025 mol

5. **Reação estequiométrica**:
   - A relação é 1:1, então 0,0025 mol de BaCl2 produzirá 0,0025 mol de BaSO4.

6. **Cálculo da molalidade (m)**:
   - Molalidade (m) = mols de soluto / massa do solvente (em kg)
   - Mols de BaSO4 = 0,0025 mol
   - Massa de água = 70 g = 0,070 kg
   - Molalidade = 0,0025 mol / 0,070 kg = 0,0357 mol/kg

7. **Cálculo da depressão do ponto de congelamento (ΔTf)**:
   - A fórmula é: ΔTf = Kf × m
   - Para a água, Kf = 1,86 °C kg/mol.
   - ΔTf = 1,86 °C kg/mol × 0,0357 mol/kg = 0,0665 °C

8. **Temperatura de congelamento**:
   - A temperatura de congelamento da água é 0 °C.
   - Temperatura de congelamento do líquido = 0 °C - ΔTf = 0 °C - 0,0665 °C = -0,0665 °C.

Portanto, a temperatura de congelamento do líquido oriundo da filtração é aproximadamente -0,067 °C.

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