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

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 ( De) é calculada pela fórmula:
De
Onde:
  • i é o fator de van’t Hoff, que indica quantas partículas o soluto se divide na solução.
  • Kf é a constante crioscópica da água.
  • m é a molalidade da solução.
Como todas as soluções têm a mesma concentração ( m) e estamos comparando a mesma substância (água, que tem o mesmo Kf), o fator que vai determinar qual solução tem a menor temperatura de congelamento é o i.

Passo 3

Vamos calcular o fator de van’t Hoff ( i) para cada soluto:
  • A) C6H12O6 (Glicose): É uma molécula que não se dissocia em íons na água. Portanto, i = 1.
  • B) K2SO4 (Sulfato de Potássio): Se dissocia completamente em íons na água:
    K2SO4 2K^+ + SO4^2-
    Total de íons: 3, então i = 3.
  • C) NH4Cl (Cloreto de Amônio): Se dissocia completamente em:
    NH4Cl NH4^+ + Cl^-
    Total de íons: 2, então i = 2.
  • D) CuSO4 (Sulfato de Cobre): Se dissocia completamente em:
    CuSO4 Cu^2+ + SO4^2-
    Total de íons: 2, então i = 2.
  • E) CH3COOH (Ácido Acético): É um ácido fraco e não se dissocia completamente na água. Para simplificar, vamos considerar que i approx 1.

Passo 4

Agora, comparando os valores de i:
  • Glicose: i = 1
  • Sulfato de Potássio: i = 3
  • Cloreto de Amônio: i = 2
  • Sulfato de Cobre: i = 2
  • Ácido Acético: i = 1
A maior quantidade de partículas é no sulfato de potássio ( i = 3), 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).

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