Banco de questões: Propriedades Coligativas: Crioscopia

Um aluno dissolveu uma determinada quantidade de sal em água pura, observando que a temperatura de fusão da água diminuiu. Sabendo que o abaixamento do ponto de fusão é proporcional à concentração de sal na solução, o que ocorrerá com a temperatura de fusão se o aluno dobrar a quantidade de sal adicionada mantendo o mesmo volume de água?

Em regiões onde o inverno é rigoroso, frequentemente utiliza-se a salga das estradas com compostos de cloreto de sódio a fim de diminuir a temperatura de congelamento da água, evitando assim a formação de gelo e melhorando a segurança para o tráfego. Suponha uma situação em que um departamento municipal deseja determinar a concentração de sal necessária para que a temperatura de congelamento da água de uma solução seja -10°C. Sabendo que a constante crioscópica da água (Kf) é igual a 1,86 °C kg mol-1 e que o coeficiente de Van 't Hoff (i) para o cloreto de sódio é aproximadamente 1, calcule a quantidade de cloreto de sódio (NaCl) necessária para promover esse abaixamento crioscópico em 1 litro de água. Adote a massa molar do NaCl igual a 58,5 g mol-1.

Um laboratório precisa desenvolver um método de desengelo para utilização em regiões com baixas temperaturas que respeite o meio ambiente, sem recorrer ao uso de substâncias nocivas. Como o processo de crioscopia é uma propriedade coligativa que envolve o abaixamento do ponto de congelamento de um solvente quando uma pequena quantidade de soluto é adicionada, os pesquisadores decidem explorar essa propriedade. Eles sabem que o abaixamento crioscópico depende da constante crioscópica do solvente, mas também de outros fatores, como a pureza da água. Considerando um solvente que é inicialmente constituído por água pura, a massa molar aproximada de 60 g/mol e uma constante crioscópica Kf de 1,86 °C·kg/mol, a massa de soluto não volátil adicionada que resulta em um abaixamento do ponto de fusão da água em 5 °C precisa ser determinada. Além disso, para a viabilidade do projeto, é necessário que o soluto escolhido seja de fácil obtenção e apresente baixo custo, sem causar danos ao ambiente. Qual seria a massa do soluto a ser adicionada a 1000 g de água para atender aos requisitos do laboratório? Considere o ponto de congelamento da água pura de 0 °C e que as leis da crioscopia propostas por Raoult e Van't Hoff são válidas para soluções diluídas.

Em uma indústria alimentícia, para evitar a formação excessiva de cristais de gelo nos produtos congelados, os engenheiros decidem adicionar um soluto não volátil à base de água utilizada. Sabendo que o abaixamento do ponto de fusão da água é diretamente proporcional à concentração do soluto, qual será a nova temperatura de congelamento da solução quando a concentração do soluto for triplicada?