Questão comentada: questão FUVEST 2010

46. (Fuvest 2010)  Uma substância pode apresentar solubilidades diferentes em solventes diversos. Assim, por exemplo, o ácido butanodioico e mais solúvel em água do que em éter. Ao misturar ácido butanodioico, éter e água, agitar a mistura e deixa-la em repouso por alguns minutos, separam-se duas fases, uma de eter e outra de água. Ambas contem ácido butanodioico, em concentrações diferentes e que não mais se alteram, pois o sistema atingiu o equilíbrio.

ácido butanodioico (água)  ácido butanodioico (éter)

Para determinar a constante desse equilíbrio, também chamada de coeficiente de partição, foram efetuados cinco experimentos. Em cada um, foi adicionado ácido butanodioico a uma mistura de 25 mL de água e 25 mL de éter. Após a agitação e separação das fases, as concentrações de ácido butanodioico, em cada fase, foram determinadas.

Experimento	Concentração de equilíbrio do ácido butanodioico na água (moℓ/L)	Concentração de equilíbrio do ácido butanodioico no éter (moℓ/L)
1	0,152	0,023
2	0,182	0,028
3	0,242	0,036
4	0,300	0,044
5	0,349	0,051

a) No quadriculado da folha de respostas, construa um gráfico da concentração de ácido butanodioico em éter versus a concentração de ácido butanodioico em água.

b) Calcule o valor do coeficiente de partição éter/água do ácido butanodioico.

c) Qual a massa, em gramas, de ácido butanodioico utilizada no experimento 5? Mostre os cálculos.

d) Em outro experimento, foram utilizadas duas diferentes amostras de ácido butanodioico. Uma dela continha, em suas moléculas, apenas o isótopo oxigênio-18, e a outra continha apenas oxigênio-16. A primeira (com oxigênio-18) foi adicionada a água, e a segunda (com oxigênio-16) foi adicionada ao éter.

Após misturar as soluções, agitar a mistura e separar as fases, onde foi detectado o oxigênio-18? Explique.

Dado: massa molar do acido butanodioico.........118 g/moℓ