Calculadora de depressão crioscópica

Descubra quanto um soluto reduz o ponto de congelamento de um solvente com a molalidade, a constante crioscópica e o fator de Van't Hoff.

Cálculo da depressão crioscópica
Aplique a equação das propriedades coligativas a soluções ideais diluídas.

Sobre a depressão crioscópica

A depressão crioscópica é uma propriedade coligativa: sua magnitude ideal depende principalmente da quantidade de partículas dissolvidas, não da identidade química delas. Adicionar um soluto não volátil reduz o potencial químico do solvente líquido. Assim, as fases sólida e líquida atingem o equilíbrio em uma temperatura menor que a do solvente puro. Sal para degelo de estradas, fluidos de arrefecimento, misturas para sorvete e medições de massa molar em laboratório aproveitam esse efeito. Para uma solução diluída, a queda de temperatura é calculada por delta Tf = i × Kf × m. Kf é a constante crioscópica do solvente em graus Celsius quilogramas por mol, m é a molalidade do soluto em mols por quilograma de solvente e i é o fator de Van't Hoff. A molalidade usa a massa do solvente, e não o volume total da solução, por isso permanece estável com mudanças de temperatura. O ponto de congelamento da solução é o do solvente puro menos a redução calculada. O fator de Van't Hoff estima o número de partículas dissolvidas produzidas por unidade de fórmula. Um não eletrólito como a glicose tem idealmente i = 1. O cloreto de sódio idealmente se dissocia em dois íons e costuma ser aproximado por i = 2, enquanto o cloreto de cálcio é aproximado por i = 3. Soluções reais de eletrólitos geralmente apresentam fatores efetivos menores porque os íons interagem ou formam pares, sobretudo com o aumento da concentração. Quando a precisão for importante, prefira fatores experimentais. A água tem Kf = 1.86 °C·kg/mol, mas cada solvente possui sua própria constante. Benzeno, ácido acético, cânfora e outros solventes podem ter valores muito maiores. Confira se a constante escolhida pertence ao mesmo solvente e se as unidades são compatíveis. Uma depressão positiva representa uma queda, portanto é subtraída do ponto de congelamento puro. Para a água, que parte de 0 °C, qualquer redução positiva gera um ponto de congelamento calculado negativo. A equação pressupõe uma solução ideal diluída, um soluto não volátil e um solvente que cristaliza sem incorporar muito soluto. Misturas concentradas de anticongelante podem se desviar bastante e apresentar diagramas de fases complexos em vez de uma única relação linear. Para proteção contra congelamento em aplicações críticas de segurança, use dados medidos do produto. No ensino, na formulação preliminar e em soluções diluídas de laboratório, a calculadora oferece uma estimativa rápida e transparente, exibindo tanto a variação de temperatura quanto o ponto de congelamento resultante.

Exemplos de depressão crioscópica

Compare não eletrólitos e eletrólitos ideais em solventes comuns.

EntradasResultadoExplicação
Água; 0.5 m de glicose; i = 1Redução 0.93 °C; ponto -0.93 °CA glicose permanece na forma molecular em solução.
Água; 1.0 m de NaCl; i = 2Redução 3.72 °C; ponto -3.72 °CO modelo ideal conta os íons sódio e cloreto como duas partículas.
Benzeno; Kf 5.12; 0.25 m; i = 1; ponto puro 5.5 °CRedução 1.28 °C; ponto 4.22 °CO Kf específico do solvente muda a resposta.

Como usar a calculadora de depressão crioscópica

  1. Informe a constante crioscópica Kf do solvente em graus Celsius quilogramas por mol.
  2. Informe a molalidade em mols de soluto por quilograma de solvente.
  3. Forneça o fator efetivo de Van't Hoff e o ponto de congelamento do solvente puro.
  4. Selecione Calcular ponto de congelamento para ver a redução e a temperatura final de congelamento da solução.

Perguntas sobre depressão crioscópica

Por que usar molalidade em vez de molaridade?

A molalidade se baseia na massa do solvente e não é afetada pela expansão ou contração do volume com a temperatura. Por isso, é a escala de concentração adequada a essa relação coligativa.

O que é o fator de Van't Hoff?

É o número efetivo de partículas dissolvidas produzidas por cada unidade de fórmula do soluto. A dissociação ideal fornece inteiros simples, mas os valores medidos podem ser menores em soluções reais.

A depressão crioscópica pode ser negativa?

A redução é informada como uma magnitude positiva, subtraída do ponto de congelamento puro. Uma entrada negativa indicaria elevação desse ponto e está fora do modelo.

A equação funciona para anticongelante concentrado?

Apenas de forma aproximada, pois a equação linear pressupõe comportamento ideal diluído. Misturas comerciais concentradas devem ser avaliadas com dados de fases do fabricante.

Kf é igual para todos os solventes?

Não, Kf é uma propriedade característica do solvente. Use sempre um valor e uma convenção de unidades adequados ao solvente escolhido.