Todas as soluções aquosas cujos solutos estão indicados nas alternativas são de mesma concentração em mol/L. A solução que deve apresentar menor temperatura de congelamento é a de
A) C6H12O6
B) K2SO4
C) NH4Cl
D) CuSO4
E) CH3COOH
A) C6H12O6
B) K2SO4
C) NH4Cl
D) CuSO4
E) CH3COOH
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente identificar qual das soluções aquosas listadas vai ter a menor temperatura de congelamento. Todas as soluções têm a mesma concentração em mol/L. Vamos usar a teoria da depressão do ponto de congelamento, que depende de quantas partículas o soluto se divide na água. Quanto mais partículas, mais a temperatura de congelamento diminui.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a depressão do ponto de congelamento (
) é calculada pela fórmula:
Onde:
-
é o fator de van’t Hoff, que indica quantas partículas o soluto se divide na solução. -
é a constante crioscópica da água. -
é a molalidade da solução.
Como todas as soluções têm a mesma concentração (
) e estamos comparando a mesma substância (água, que tem o mesmo
), o fator que vai determinar qual solução tem a menor temperatura de congelamento é o
.
Passo 3
Vamos calcular o fator de van’t Hoff (
) para cada soluto:
-
A) C6H12O6 (Glicose): É uma molécula que não se dissocia em íons na água. Portanto,
. -
B) K2SO4 (Sulfato de Potássio): Se dissocia completamente em íons na água:Total de íons: 3, então
. -
C) NH4Cl (Cloreto de Amônio): Se dissocia completamente em:Total de íons: 2, então
. -
D) CuSO4 (Sulfato de Cobre): Se dissocia completamente em:Total de íons: 2, então
. -
E) CH3COOH (Ácido Acético): É um ácido fraco e não se dissocia completamente na água. Para simplificar, vamos considerar que
.
Passo 4
Agora, comparando os valores de
:
- Glicose:
- Sulfato de Potássio:
- Cloreto de Amônio:
- Sulfato de Cobre:
- Ácido Acético:
A maior quantidade de partículas é no sulfato de potássio (
), o que significa que essa solução vai ter a maior depressão do ponto de congelamento, ou seja, a menor temperatura de congelamento.
Resposta
A solução que apresenta a menor temperatura de congelamento é a de K₂SO₄ (alternativa B).