Etilenoglicol (C2 H4(OH)2) é comumente utilizado como anticongelante. Assumindo que etilenoglicol e água formam soluções ideais em todas as proporções. Calcule a temperatura de congelamento de uma mistura de água e etilenoglicol quando 1459 g de etilenoglicol são adicionados a 10 kg de água.
Dê a resposta em ^circ C com 1 casa depois da vírgula.
Dados: O delta H de fusão da água = 6009,5 J/mol.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos que calcular a temperatura de congelamento de uma mistura feita com 1459 gramas de etilenoglicol adicionados a 10 kg de água. O conteúdo que vamos utilizar aqui é o das propriedades coligativas, que são propriedades que dependem da quantidade de partículas dissolvidas na solução, e especificamente vamos usar a depressão do ponto de congelamento. Para resolver, vamos precisar saber a constante crioscópica da água e calcular a molalidade da solução.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a massa molar do etilenoglicol (C₂H₄(OH)₂). Calculando:
  • Carbono ©: 12 g/mol × 2 = 24 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Total: 24 + 6 + 32 = 62 g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de moles de etilenoglicol que temos:
Mo<=s de eti<=noglicol = MassaMassa molar = 1459, g62, g/mol approx 23,53, mol

Passo 4

Em seguida, determinamos a molalidade (m) da solução, que é o número de moles de soluto por quilograma de solvente. Aqui, o solvente é a água:
Molalidade = 23,53, mol10, kg = 2,353, mol/kg

Passo 5

Vamos usar a fórmula da depressão do ponto de congelamento:
De
Onde:
  • é a depressão do ponto de congelamento.
  • é a constante crioscópica da água, que é 1,86 °C·kg/mol.
  • é a molalidade da solução.
  • é o fator de van’t Hoff. Para o etilenoglicol, que não se ioniza na solução, .

Passo 6

Agora, substituímos os valores na fórmula:
De

Passo 7

A água pura congela a 0 °C. Então, a temperatura de congelamento da solução será:
Tcon>=lamento = 0, °C - 4,378, °C = -4,378, °C

Resposta

A temperatura de congelamento da mistura é -4,4 °C.

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