Por Joy Campbell | Atualizado em 30 de agosto de 2022

Compreender o comportamento de congelamento de líquidos é fundamental em física e química. A presença de solutos, temperatura e outros fatores podem alterar o ponto de congelamento, fazendo com que alguns líquidos congelem mais rápido que outros.

Variedade de líquidos

Organize uma investigação simples pedindo aos alunos que comparem suco de laranja, chá, água e leite. Cada aluno recebe de 3 a 4 xícaras, enche-as até a metade com um líquido diferente e coloca-as no freezer. A cada 25 minutos, um palito é inserido para testar o gelo. Os alunos registram a ordem de congelamento e comparam os resultados com suas hipóteses. Normalmente, a água pura congela primeiro porque não contém solutos dissolvidos.

Água, água salgada e água com açúcar

Os alunos preparam três xícaras de água da torneira:uma inalterada, uma com uma colher de açúcar e outra com uma colher de sal. Após mistura completa, os copos são congelados e verificados a cada 30 minutos. O resultado esperado é que a água da torneira congele primeiro, seguida pela água com açúcar, e a água salgada congele por último devido à maior depressão do ponto de congelamento.

Água quente x água fria

Para explorar o efeito Mpemba, os alunos enchem um copo com água quente (≈80°C) e outro com água fria (≈5°C). Ambos são colocados no freezer e examinados a cada 25 minutos. Contrariamente à intuição, a água quente muitas vezes congela mais cedo porque os gases dissolvidos são expelidos, reduzindo o número de locais de nucleação.

Água doce x água salgada

Usando recipientes idênticos, um copo é enchido com água doce e o outro com água salgada. Ambos são resfriados à mesma temperatura inicial e depois congelados. Observações feitas a cada 30 minutos mostram consistentemente que a água doce congela mais rapidamente, confirmando que os solutos diminuem o ponto de congelamento.

Estas experiências fornecem provas práticas de propriedades coligativas e reforçam o raciocínio científico. Para obter mais informações sobre a depressão do ponto de congelamento, consulte a visão geral da American Chemical Society em acs.org .