No manual de manutenção de certo automóvel de uma montadora no Brasil, está escrito: “mistura de arrefecimento (refrigeração) do líquido do refrigerador: água pura
de líquido”. Esse líquido é uma mistura à base de etilenoglicol, usada para garantir que a água não congele a
(em países de inverno rigoroso) e nem ferva a
(supondo o nível do mar), evitando danos ao motor do automóvel. Baseado em que efeito(s) o etilenoglicol aumenta a temperatura de ebulição e abaixa a temperatura de congelamento? EXPLIQUE.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma mistura de arrefecimento para o radiador de um carro que é composta por água pura mais 30% de um líquido. Esse líquido é à base de etilenoglicol. A função dessa mistura é evitar que a água congele a
e ferva a
. Para entender como o etilenoglicol faz isso, precisamos falar sobre propriedades coligativas.
Passo 2
Primeiro, o que são propriedades coligativas? São propriedades que dependem apenas da quantidade de partículas de soluto na solução, não do tipo de partículas. As principais propriedades coligativas são:
- Depressão do ponto de congelamento: A solução congela a uma temperatura menor do que o solvente puro.
- Elevação do ponto de ebulição: A solução ferve a uma temperatura maior do que o solvente puro.
- Pressão osmótica: Relacionada à tendência das partículas de soluto moverem-se através de uma membrana semipermanente.
- Diminuição da pressão de vapor: A presença do soluto reduz a pressão de vapor do solvente.
Passo 3
No caso do etilenoglicol na mistura de arrefecimento:
-
Depressão do ponto de congelamento: O etilenoglicol age impedindo que as moléculas de água se organizem em uma estrutura sólida (gelo) a
. Isso significa que a solução congela a uma temperatura mais baixa, evitando que o líquido no radiador congele em climas frios. -
Elevação do ponto de ebulição: Com o etilenoglicol presente, as moléculas de água precisam atingir uma temperatura mais alta para evaporar, ou seja, a solução ferve a uma temperatura maior que
. Isso previne que o líquido ferva em altas temperaturas de operação do motor, mantendo o sistema de arrefecimento eficiente.
Passo 4
Esses efeitos acontecem porque o etilenoglicol, quando adicionado à água, se dissocia em partículas que interferem nas interações entre as moléculas de água. No caso da depressão do ponto de congelamento, as partículas dificultam a formação do gelo. Já na elevação do ponto de ebulição, elas tornam mais difícil para as moléculas de água escaparem para a fase gasosa, exigindo mais calor (temperatura maior) para que a ebulição ocorra.
Resposta
O etilenoglicol promove a depressão do ponto de congelamento e a elevação do ponto de ebulição da água através das propriedades coligativas. Ao adicionar etilenoglicol à água, ele diminui a temperatura na qual a mistura congela e aumenta a temperatura na qual ela ferve, garantindo que o sistema de arrefecimento do automóvel funcione eficazmente em diferentes condições climáticas.
Exercícios relacionados
Dois substratos de vidro, do tipo comumente utilizado na fabricação de janelas, foram limpos e secos. Nas condições ambientes, depositaram-se cuidadosamente uma gota
de mercúrio sobre um dos substratos e uma gota
) de água sobre o outro substrato. Justifique a razão de eventuais diferenças nos formatos das gotas dos líquidos depositadas sobre cada um dos substratos de vidro.
Qual dos materiais você esperaria que fosse o melhor condutor de eletricidade, o germânio ou o germânio dopado com arsênio? Justifique a sua resposta com base da teoria de bandas.
Qual é a concentração em quantidade de matéria (mol L-1) do ácido acético comercial (vinagre) sabendo-se que é fornecido com uma concentração de 4,00 % (
) expressa em ácido acético e densidade igual a
? Calcule também a concentração mássica (
).
INDIQUE qual dos modelos (A, B, C ou D) descreve melhor a solvatação do NaCl em uma solução aquosa diluída e EXPLIQUE detalhadamente como ocorre o processo de dissolução.