Durante a manutenção de uma pista de gelo, são avaliadas duas soluções aquosas preparadas, cada uma, com 500 g…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante a manutenção de uma pista de gelo, são avaliadas duas soluções aquosas preparadas, cada uma, com 500 g de água. A solução A contém 5,85 g de NaCl, que se dissocia idealmente em dois íons por unidade fórmula. A solução B contém 18,0 g de glicose (C6H12O6), que não se dissocia em água. Considere as massas molares: NaCl = 58,5 g/mol e glicose = 180 g/mol. O abaixamento da temperatura de congelamento é proporcional à concentração de partículas dissolvidas por quilograma de solvente. Comparando as duas soluções, qual delas apresenta menor temperatura de congelamento e por quê?
- A) A solução B, pois produz o dobro de partículas dissolvidas por quilograma de água e, portanto, causa maior abaixamento da temperatura de congelamento.
- B) Não é possível determinar qual solução apresenta menor temperatura de congelamento sem conhecer a constante crioscópica da água.
- C) As duas soluções, pois contêm a mesma quantidade de partículas dissolvidas por quilograma de água e causam o mesmo abaixamento da temperatura de congelamento.
- D) A solução A, pois produz o dobro de partículas dissolvidas por quilograma de água e, portanto, causa maior abaixamento da temperatura de congelamento.
- E) A solução A, pois sua concentração de partículas dissolvidas por quilograma de água é menor e, portanto, causa menor abaixamento da temperatura de congelamento.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Na solução A, 5,85 g de NaCl correspondem a 5,85/58,5 = 0,10 mol. Como cada unidade fórmula se dissocia em dois íons, são 0,20 mol de partículas. Em 0,50 kg de água, isso equivale a 0,40 mol de partículas por quilograma.
- Na solução B, 18,0 g de glicose correspondem a 18,0/180 = 0,10 mol. Como a glicose não se dissocia, há 0,10 mol de partículas, ou 0,20 mol por quilograma de água.
- A solução A tem o dobro da concentração de partículas e, portanto, maior abaixamento da temperatura de congelamento. Assim, sua temperatura de congelamento é menor. A alternativa D está correta.
- A está errada porque atribui à solução B o dobro de partículas; B está errada porque a comparação pode ser feita sem conhecer a constante, que seria comum às duas soluções; C está errada porque as concentrações de partículas não são iguais; E está errada porque a concentração de partículas da solução A é maior, não menor.
💡 Dica: Calcule os mols de cada soluto, considere a dissociação do NaCl e compare partículas por quilograma de água.
Alternativa por alternativa
O aluno compara as quantidades de soluto sem considerar corretamente a dissociação: NaCl gera dois íons por unidade fórmula, enquanto a glicose permanece como molécula. Por isso, conclui equivocadamente que B tem o dobro de partículas.
Por que engana: Comparar os mols de soluto sem considerar que o NaCl gera dois íons, ou exigir a constante crioscópica para comparar as soluções.
O aluno acredita que a constante crioscópica é necessária para comparar as soluções. Como ela é a mesma para ambas, a comparação depende apenas da concentração de partículas.
O aluno considera apenas que há 0,10 mol de soluto em cada solução e não contabiliza que o NaCl se dissocia em dois íons. Assim, ignora a diferença no número de partículas.
A solução A contém 0,10 mol de NaCl em 0,50 kg de água; com a dissociação ideal, isso corresponde a 0,40 mol de partículas por quilograma. A solução B contém 0,10 mol de glicose em 0,50 kg, ou 0,20 mol de partículas por quilograma. Como o abaixamento crioscópico depende da concentração de partículas, a solução A congela a uma temperatura menor.
O aluno inverte a relação entre concentração de partículas e abaixamento do ponto de congelamento: a solução A tem mais partículas por quilograma e, portanto, maior abaixamento.
Raio-X da questão
Abaixamento crioscópico e concentração de partículas dissolvidas.
avaliacao
Cálculo de quantidade de matéria a partir da massa e massa molar. · Molalidade e fator de dissociação de eletrólitos.
Propriedades coligativas: crioscopia.
Comparar os mols de soluto sem considerar que o NaCl gera dois íons, ou exigir a constante crioscópica para comparar as soluções.
Ciência e tecnologia no cotidiano.
cientifico
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