Enunciado

Considere o diagrama de fases açúcar- água da Figura 9.1 .

(a) Que quantidade de açúcar dissolverá em 1500 g de água a 90 ° C   ( 194   ° F ) ?

(b) Se a solução líquida saturada no item (a) for resfriada a 20 ° C   ( 68   ° F ) , parte do açúcar precipitará como um sólido. Qual será a composição da solução líquida saturada (em % p   açúcar) a 20 ° C ?

(c) Que quantidade do açúcar sólido sairá da solução no resfriamento até 20 ° C ?

Passo 1

Olá! Tudo bem? Resolveremos cada item em um passo diferente, começando pelo item (a) neste Passo 1 .

(a) Somos solicitados a determinar quanto açúcar será dissolvido em 1500 g de água a 90 ° C . A partir da curva limite de solubilidade na Figura 9.1 , a 90 ° C , a concentração máxima de açúcar no xarope é de cerca de 77 % p . É possível calcular a massa de açúcar usando a Equação 4.3 (pág. 82 ; 8 ª Ed.). Veja:

C 1 = m 1 m 1 + m 2 × 100

77 % p = m a ç u c a r m a ç u c a r + 1500   g × 100

m a ç u c a r = 5022   g

Passo 2

(b) Utilizando esse mesmo gráfico, a 20 ° C , o limite de solubilidade (ou a concentração da solução saturada) é de cerca de 64 % p açúcar.

Passo 3

(c) A massa de açúcar nesta solução saturada, a 20 ° C , também pode ser calculada usando a Equação 4.3 da seguinte maneira:

64 % p = m ' a ç u c a r m ' a ç u c a r + 1500   g × 100

m ' a ç u c a r = 2667   g

Agora, subtraindo as duas concentrações de açúcar, poderemos saber a quantidade de açúcar que precipitou da solução após o resfriamento. Veja:

m " a ç u c a r = m a ç u c a r - m ' a ç u c a r = 5022   g - 2667   g = 2355   g

Resposta

(a) 5022   g

(b) 64 % p

(c) 2 355   g

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