Nos paises que costumam ter um inverno rigoroso, adicionam-se anticongelantes à água do radiador dos automóveis para impedir que a expansão de volumes que acompanha o congelamento da água rompa os alvéolos do radiador. Do ponto de vista crioscopico, seriam ótimos anticongelantes sais como Mg Cl2, ou Ca Cl2, que vem soluções aquosas a 30% em massa congelam em torno de 50°C. Essas soluções no entanto são inconvenientes, porque corroem o motor. Alternativamente, empregam-se com solutos, etanol, glicerina, ou etilenoglicol, e se obtêm soluções que congelam entre 10 e -25°C. Calcule a massa de glicerina, C3 H8 O3, que deve ser adicionada por quilo de água para que a solução só comece a solidificar a -10°C. Dado: Kc= 1,86°C/ molal
Soluções para a tarefa
Bom, quando estamos falando em modificação de ponto de fusão, estamos falando de um efeito denominado “crioscopia”. Para que isso ocorra, colocamos alguma substancia com temperatura de congelamento diferente do liquido, e ela “atrapalhara” as moléculas e átomos do liquido na formação da estrutura do sólido, de congelarem.
A fórmula de calculo crioscópico é a seguinte:
Δθ = Kc.
Onde:
Δθ: Variação do ponte de congelamento ou abaixamento da temperatura (também chamado abaixamento crioscopico) que seria
ponto de congelamento do solvente – ponto de congelamento da solução
(nesse caso a água pura) (solução: água + glicerina)
M₁ : massa molar do soluto (do que é colocado, dissolvido no liquido – no caso o, a glicerina)
Kc: constante criometrica (fornecida pelo exercicio)
m₁: Massa do soluto (quantidade de substancia dissolvida para mudar o ponto de fusao - nesse caso, nossa incognita)
m₂: Massa do solvente (onde nossa substancia dissolve)
Assim, aplicando os valores:
Soluto: Glicerina
Solvente: Água
Solução: Glicerina + Água
Como ele questiona a quantidade a ser adicionada por kg de água, a água é nosso solvente (até o século XIX o chamado “solvente universal”), cujo ponto de solidificação ou fusão é zero, 0. assim, a variação é de 0 para -10.
Δθ : 0 – (-10)
M1: Segundo as massas atômicas fornecidas pela tabela periódica (C:12u;O:16u; H:1u) a massa da molécula será
C: 3 .12u = 36u = 36g
H: 8.1u = 8u = 8g
O: 3.16u = 48g
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Total 98 g/mol
m₁: incógnita
m₂: 1kg de água
Kc : 1,86°C/molal
Aplicando os valores na fórmula:
0 – (-10) = 1,86 .
+10 . 98 = 1,86m₁
m₁ = ≈ 526,9 g
Assim, devem ser adicionados aproximadamente 526,9g de glicerina em cada kilo de agua para que ela pase a solidificar a -10⁰C.
Beleza?
:)
Resposta:
Só um adendo a resposta anterior , é que
C: 3 .12 = 36g
H: 8.1= 8g
O: 3.16 = 48g
total = 92 g/mol
Explicação:
Então ficaria
Na fórmula:
0-(-10)=1,86*m1
92*1kg
10*92=m1
1,86
m1= 494,62g