Question

Considere quatro garrafas térmicas contendo:
• Garrafa 1: 20 gramas de água líquida e 80 gramas de gelo picado.
• Garrafa 2: 70 gramas desolução aquosa 0,1 mol.dm-3 emsacarose e30 gramas de gelopicado.
• Garrafa 3: 50 gramas de água líquida e 50 gramas de gelo picado.
• Garrafa 4: 70 gramas de solução aquosa 0,05 mol.dm-3 de NaCl e 30 gramas de gelo picado.
O conteúdo de cada garrafa está em equilíbrio térmico, isto é, em cada caso a temperaturado
sólido é igual à do líquido.
a) Considere que as temperaturas T1
, T2
, T3
e T4
correspondem, respectivamente, às garrafas 1,
2, 3 e 4. Ordene essas temperaturas de maneira crescente, usando os símbolos adequados
dentre os seguintes: >, <, ≥, ≤, =.
b) Justifique a escolha da menor temperatura.

Answer 1

Resposta:  

T2 = T4 < T1 = T3  

T1=T3 (as garrafas 1 e 3 contêm solvente, apenas água e gelo em equilíbrio térmico, portanto, à mesma temperatura)  

T2 = T4 (as garrafas 2 e 4 apresentam o mesmo nº de partículas dispersas, portanto, tem a mesma temperatura)

Explicação:  

Crioscopia:  

- é o abaixamento do ponto de congelamento (ponto de fusão) de um solvente pela adição de um soluto não volátil  

- dissolução dos solutos no solvente  

1 NaCℓ(s) ---->  1 Na⁺¹(aq) + 1 Cℓ⁻¹(aq)  

1 C₁₂H₂₂O₁₁(s) ----> 1 C₁₂H₂₂O₁₁(aq)  

- observe que as soluções tem concentrações diferentes, assim, o soluto da Garrafa 2 (sacarose) apresenta 1 partícula * 0,1 mol/L= 0,1 partícula na solução, enquanto o soluto da Garrafa 4 (NaCl) apresenta 2 partículas * 0,05 mol/L= 0,1 partícula na solução, isto significa que ambas as soluções apresentam o mesmo nº de partículas;  

- como o abaixamento da temperatura depende do nº de partículas dispersas, as Garrafas 2 e 4 tem a mesma temperatura;  

- as Garrafas 1 e 3 tem somente água e gelo (solvente) em equilíbrio térmico, isto é, na mesma temperatura;  

- a água pura apresenta temperatura maior do que a que contem soluto não volátil;  

Assim:  

T2 = T4 < T1 = T3