A Crioscopia e o sorvete

Crioscopia é o estudo da redução de temperatura de solidificação de um líquido puro causada  pela adição de um soluto não volátil. Ou seja, se compararmos  o ponto de congelamento da água pura com o da água poluída, iremos chegar a seguinte conclusão: O ponto de congelamento da água pura é inferior pois na água poluída, há partículas não voláteis, o que dificulta o seu congelamento.  




                           Fazendo sorvete sem freezer e em 5 minutos...

Você vai precisar de:  uma solução (a base de água ou leite) de sua preferência, cubos de gelo, 6 colheres (sopa) de sal, um saco de 0,5 litro e outro de outro de 1 litro.

Peparando...

Despeje a solução (o suco, leite com achocolatado, leite com essência de baunilha ou qualquer outra que preferir) em um saco de 0,5 litro. Coloque o cubos de gelo e o sal no saco de 1 litro. Insira o saco de 0,5 litro no saco de 1 litro, fechando-o muito bem. Agite-os por 5 minutos. Protegendo suas mãos, retire o saco de 0,5 litro do outro e, em seguida, despeje no recipiente de sua preferência e "bon appétit"!

*Explicando o que acontece: É bem simples! O sal (soluto não volátil) irá reduzir a temperatura de solidificação do líquido. Ao adicioná-lo ao gelo, a temperatura do mesmo irá cair de 0ºC para – 20°C fazendo com que, ao entrar em contato com o líquido, fará com que este congele fácil e rapidamente. 

 

O soluto "atrapalhando" o solvente!

Imagine que você colocou para ferver uma panela com água. Ela certamente entrará entrar em ebulição a 100°C. Mas, por algum motivo, você adiciona sal a essa água que esta fervendo..o que será que acontece? Ela irá parar, imediatamente, de "borbulhar". Isso ocorre pois o sal, adicionado a água, aumenta a temperatura de ebulição, ou seja, agora este líquido irá ferver em uma temperatura maior que 100°C. A mesma mudança ocorre também na fusão! A temperatura de fusão da água é a 0°C, mas, adicionando o sal, essa temperatura passará a ser menor- abaixo de 0°C. Tais fatos são chamadas de "propriedades coligativas das soluções" que são as propriedades de uma solução que dependem única e exclusivamente da quantidade de partículas do soluto dissolvidas. 
Outra propriedade relacionada a este fenômeno é a Tonoscopia que é a análise da diminuição da pressão máxima de vapor de um líquido puro (neste caso, a água) provocada pela adição de um soluto (sal) não volátil. 

Volatilidade, o que é isso?

Enquanto pintava as unhas, você já esqueceu a acetona aberta e depois de um tempo percebeu que a quantidade dentro do recipiente agora estava menor? Ou já deixou álcool aberto por um determinado período? O que aconteceu?
Primeiramente, devemos saber que essas substâncias citadas são voláteis, ou seja, evaporam com facilidade. Para um liquido ser volátil, deve possuir o mesmo tipo de interaçao intermolecula, menor massa molecular.



                                              Descobrindo a volatilidade dos líquidos..

- Pegue três copos, um com acetona, um com álcool e outro com água (ambos na mesma quantidade);
- deixe-os um tempo um ao lado do outro;
- observe qual dos copos apresenta menor volume

O copo que apresentar menor volume será o de substância mais volátil.

O peixinho e a Osmose

Você ja teve um aquário? Os peixes que colocamos em aquários são, geralmente, de água doce mas o que aconteceria se colocássemos um peixe de água salgada lá? Ele certamente vai morrer, portanto, não tente fazer isso. Um peixe de água salgada possui, aproximadamente, a mesma concentração de sais que a água do mar, porem, se ele for colocado em água doce, essa concentração de sais será maior em seu corpo comparado à água. É aí que a Osmose atua! Sabendo que Osmose é a passagem do solvente do meio mais diluído para o meio mais concentrado, podemos concluir que o peixe inchará, podendo até explodir. O oposto acontece com um peixe de água doce colocado no mar, ele vai perder líquido até ficar desidratado e "murchar". Mas a Osmose atua somente nos peixinhos? Claro que não! Ela está presente em diversos fenômenos como, por exemplo, a adição de sal no alface que, eu pouco tempo, irá murchar. 

O que é Ebulioscopia?

A Ebulioscopia é o estudo da elevação da temperatura de ebuliçao do solvente em uma solução.Um líquido entra em ebulição, quando sua pressão de vapor fica igual à pressão atmosférica, mas a  presença de partículas insolúveis em meio ao solvente dificulta este processo.  Ainda não entendeu?
Bom, imagine que você esta fervendo uma certa quantidade de água para fazer macarrão. A água começa a ferver, então você adiciona sal. Ao adicioná-lo, a água para de ferver no mesmo momento. Por que isso ocorre? Ocorre devido à presença -no soluto- de  partículas que retardam o ponto de ebulição da água. Tudo isso é explicado pela Ebulioscopia.

Mais rápido que geladeira!

Você ja tomou refrigerante, água ou suco quente? Se sim, provavelmente não gostou, mas o que fazer quando a latinha esta quente e não temos tempo suficiente para deixarmos no congelador? Geralmente as pessoas colocam-as em uma caixa de isopor cheia de gelo, mas se o nosso problema é o tempo isso também não vai resolver. E agora, o que fazer? Tomar refrigerante quente mesmo? Não..é só adicionar SAL! 
Certamente ao ler isso vai achar estranho mas o que ocorre é bem simples. Sabemos que a água congela a 0ºC, ou seja, ao colocarmos gelo dentro do isopor, ele estará em uma temperatura igual ou maior que 0ºC. Ao adicionar o sal, que contem em sua fórmula o NaCl(Cloreto de sódio), ele dissocia em dois íons ( Na+) + (Cl - ). Isso faz com que a temperatura de congelamento da água diminua, agora a água precisará de um temperatura abaixo dos 0ºC. Quando esta água -que agora esta mais gelada- entrar em contato com a latinha, vai retirar seu calor mais rápido. 
O vídeo a seguir mostra como isso funciona na prática.

Patinando no gelo

A leveza nos movimentos é algo bem visível ao vermos alguém patinando no gelo. Sabemos que as pistas de patinaçao são formadas por água conseglada (gelo), mas por que este se torna tão escorregadio? Será que ali só tem água sólida? Primeiro, vamos observar os possíveis estados da água: 


Sólido (GELO): É quando os átomos das moléculas que constituem a matéria (água) estão em um estado de agitação baixo, podendo ser concentrados mais átomos em um mesmo espaço físico. A sua forma e volume são fixos.


Liquido (ÁGUA LÍQUIDA): Ocorre quando as moléculas já estão um pouco mais dispersos, em relação à mesma matéria no estado sólido. Substâncias no estado líquido tem volume fixo, porém a sua forma pode variar.
 
Gasoso (VAPOR): Acontece quando as partículas que formam a matéria estão bastante afastadas, dispersas no espaço. Por isto elas podem ter a forma e o volume variável.


Agora, sabendo diferenciar os estados da água, iremos respdonder ás perguntas. De fato, ao patirnarmos no gelo não há presença apenas de água no seu estado sólido (gelo), existe também água líquida e esta se encontra na superfície do gelo. Mas por quê ela esta ali? Sua presenca de deve á pressão exercida pelas lâminas dos patins provocando então a fusão do gelo. Esta camada líquida torna a pista mais escorregadia.

Era uma vez uma Panela de Pressão...

     Você ja deve ter ouvido falar sobre uma "explosão de panela de pressão" ou pode até mesmo ter acontecido com você. Mas por que ocorre isso? É bem simples! Se a válvula de vapor da panela estiver entupida, o vapor ficará preso até o momento em que irá exercer uma pressão maior do que a suportada pela panela e esta irá, literalmente, explodir. Ainda esta se perguntanto como isso ocorre? Bem, sabemos que um líquido submetido a alta temperatura por determinado tempo irá entrar em ebulição (transição do estado líquido para o gasoso), então, iremos ter a preseça de vapor. Como a válvula de vapor esta entupida, estará preso dentro da panela o calor e o vapor, ou seja, a panela ficará muito quente e a pressão exerida pelo vapor tentará "fugir" de alguma forma e nessa "fuga de vapor" ela irá explodir. A panela, como qualquer outro material do nosso dia a dia, possui um limite de tolerancia á pressões então o fabriante, pensando na possibilidade de um dia, por qualquer motivo, a válvula de vapor entupir, introduz uma "válvula de segurança" (o disquinho vermelho na tampa da panela) que funciona como um "amenizador" na hora da "explosão".
   Ninguém ficaria feliz em ter um panela e fogão deformados e paredes e tetos sujos (sem contar a grande probabilidade de nos ferir), então, podemos tomar alguns cuidados para não presenciar uma explosão de panela. Durante o cozimento observe se a panela está liberando o vapor e, antes do cozimento, observe se a válvula de vapor não está entupida.
Vale a pena ver o vídeo!