O etilenoglicol, HOCH2 CH2 OH, é um componente dos líquidos anticongelantes muito utilizados em motores. Se 651 g de etilenoglicol forem dissolvidos em 1,5 kg de água (a solução, comumente usada como anticongelante, é a 30,2%), qual a pressão de vapor da água na solução, a 90^circ C ? Quanto diminuiu a pressão com a presença do soluto? Por que o etilenoglicol é utilizado como anticongelante em água? A pressão de vapor da água pura a 90^circ C, é 525,8 mm Hg. Admita que a solução tenha comportamento ideal.

Passo 1

Então, o exercício diz que temos 651 g de etilenoglicol (HOCH₂CH₂OH) dissolvidos em 1,5 kg de água, e pede para calcular a pressão de vapor da água na solução a 90 °C, comparar com a pressão de vapor da água pura (525,8 mmHg) e explicar por que o etilenoglicol serve de anticongelante.
Conteúdo: propriedades coligativas (em especial a lei de Raoult) e cálculo de fração molar.

Passo 2

Calcular o número de mols de cada componente:
– Massa molar da água: 18,02 g/mol
– Massa molar do etilenoglicol, C₂H₆O₂:
M = 2times12,01 + 6times1,01 + 2times16,00 = 62,07 g/mol
Agora os mols:
nrm H2O = 1500 g18,02 g/mol approx 83,3 mol
nrm EG = 651 g62,07 g/mol approx 10,5 mol

Passo 3

Calcular a fração molar da água na solução:
xrm H2O = nrm H2Onrm H2O + nrm EG = 83,383,3 + 10,5 approx 0,888

Passo 4

Aplicar a lei de Raoult para solução ideal:
Prm H2O = xrm H2O,P^circrm H2O = 0,888 times 525,8 mmHg approx 467,1 mmHg

Passo 5

Quanto diminuiu a pressão de vapor?
De

Passo 6

Por que o etilenoglicol é usado como anticongelante?
Porque ele é um soluto não volátil que, ao reduzir a fração molar de água,
– diminui a pressão de vapor da água (lei de Raoult)
– provoca queda do ponto de congelamento (propriedade coligativa)
Isso faz com que a mistura congele em temperaturas bem abaixo de 0 °C.

Resposta

Pressão de vapor da água na solução a 90 °C: 467,1 mmHg
Redução de pressão: 58,7 mmHg
O etilenoglicol é usado como anticongelante porque, sendo não volátil e miscível, reduz a pressão de vapor e, consequentemente, o ponto de congelamento da água.

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