Anticongelantes automotivos contêm etilenoglicol,
, um não eletrólito não volátil, em água. Calcule o ponto de ebulição e o ponto de congelamento de uma solução
em massa de etilenoglicol em água. (resp.:
;
😉
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente tem uma solução de etilenoglicol (
) em água que representa
em massa. O objetivo é calcular o ponto de ebulição e o ponto de congelamento dessa solução. Para resolver isso, vamos usar conceitos de propriedades coligativas, que dependem da quantidade de partículas na solução, como a elevação do ponto de ebulição e a depressão do ponto de congelamento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender quanto de etilenoglicol e água temos na solução. Suponhamos que tenhamos
de solução para facilitar os cálculos.
- Massa de etilenoglicol:
de é . - Massa de água:
.
Passo 3
Agora, precisamos calcular a molalidade da solução, que é a quantidade de mols de soluto por quilograma de solvente. Primeiro, vamos encontrar os mols de etilenoglicol.
A massa molar do etilenoglicol (
) é:
- Carbono:
- Hidrogênio:
- Oxigênio:
- Total:
Mols de etilenoglicol:
Agora, a massa de água em quilogramas:
Molalidade (
):
Passo 4
Vamos usar as equações das propriedades coligativas para calcular a elevação do ponto de ebulição (
) e a depressão do ponto de congelamento (
):
Onde:
-
é a constante ebullioscópica da água ( ). -
é a constante crioscópica da água ( ). -
é o fator de van’t Hoff. Como o etilenoglicol não se dissocia na água, .
Passo 5
Agora, vamos calcular
e
:
Então, o ponto de ebulição da solução:
Para a depressão do ponto de congelamento:
Então, o ponto de congelamento da solução:
Resposta
O ponto de ebulição da solução é
e o ponto de congelamento é
.