Quantos gramas de etileno-glicol devem ser dissolvidos em 10 kg de água para que sua temperatura de congelamento baixe para
? Admita comportamento ideal da solução.
, massa molar do etilenoglicol
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Resposta:
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Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema que a gente tem aqui é sobre como baixar a temperatura de congelamento da água usando etileno-glicol. Isso está ligado à matéria de Química, mais especificamente à coligativa das soluções. A gente vai precisar entender como funciona a depressão do ponto de congelamento e usar algumas fórmulas para calcular quantos gramas de etileno-glicol precisamos dissolver em 10 kg de água para que a temperatura caia para -10°C.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é depressão do ponto de congelamento. Quando a gente adiciona um soluto (no caso, o etileno-glicol) a um solvente (a água), a temperatura na qual a solução congela diminui. Isso acontece porque as partículas do soluto atrapalham a formação da estrutura cristalina do gelo.
Passo 3
A fórmula que relaciona a depressão do ponto de congelamento é:
Onde:
-
é a mudança na temperatura de congelamento. -
é a constante crioscópica da água. -
é a molalidade da solução.
Passo 4
Vamos identificar os valores que temos:
-
(porque queremos que a água congele a -10°C, então a temperatura diminui 10°C). -
- Massa de água = 10 kg
Passo 5
Primeiro, vamos calcular a molalidade necessária usando a fórmula:
Passo 6
A molalidade (
) é definida como o número de moles de soluto por quilograma de solvente. Então:
Onde
é o número de moles de etileno-glicol que precisamos.
Rearranjando a fórmula para encontrar
:
Passo 7
Agora, vamos converter os moles de etileno-glicol para gramas. Sabemos que a massa molar do etileno-glicol (
) é 62 g/mol.
Resposta
Seriam necessários aproximadamente 3333 gramas de etileno-glicol para dissolver em 10 kg de água e baixar a temperatura de congelamento para -10°C.