Os governos estaduais e municipais frequentemente distribuem sal como agente de degelo nas estradas. Funciona diminuindo efetivamente a temperatura de fusão do gelo. Esse fenômeno - conhecido como depressão do ponto de congelamento - também fornece a base para uma variedade de projetos científicos. Os projetos podem variar de simples a complexos - completos com previsões matemáticas - dependendo do nível do aluno. Além disso, a lista de equipamentos necessários inclui apenas uma panela e um termômetro.
Depressão do Ponto de Congelamento
Quando os sólidos se dissolvem em água, eles formam partículas pequenas e discretas. No caso de substâncias orgânicas como o açúcar, as partículas consistem em moléculas individuais de açúcar. No caso de sais, como sal de mesa, também conhecido como cloreto de sódio, as partículas consistem dos íons carregados que compõem o sal. A presença de partículas na água interfere com a capacidade das moléculas de água de se unirem para formar um sólido à medida que a temperatura da água se aproxima de seu ponto de congelamento. A depressão do ponto de congelamento ocorre em todos os líquidos, não apenas na água.
Um pesquisador deve prestar atenção especial ao que exatamente ela está medindo e como ela está medindo. Isso se resume à questão fundamental de fazer as perguntas certas. Neste caso particular, deve o experimentador preocupar-se com o que congela mais rápido, ou a temperatura na qual o congelamento ocorre? A questão do que congela mais rápido implica que, se uma amostra de água e uma amostra de água açucarada fossem colocadas simultaneamente em um freezer, uma delas congelaria antes da outra. Mas que informação isso realmente forneceria? A velocidade com que uma substância congela se relaciona, entre outros parâmetros, com a capacidade de calor da solução e a quantidade de substância. A melhor escolha nesse caso seria medir a temperatura na qual as soluções congelam, porque isso responde à pergunta mais importante: as impurezas na água afetam seu ponto de congelamento e, em caso afirmativo, quanto?
Obtendo matemática
Projetos Avançados
Rearranjar a equação do Passo 3 permitiria a um experimentador medir delta (T) e depois resolver para o peso molecular, MW, de sacarose. Ou seja, PM = (-1,86 * gramas de sacarose) /(delta (T) * kg de água). De fato, muitos estudantes de química de nível médio e superior conduzem experimentos nos quais determinam experimentalmente o peso molecular de uma substância desconhecida. O método também funciona em relação aos pontos de ebulição, exceto que o valor de k muda para 0,52.
