Crioscopia

A QUÍMICA DO SORVETE

Atualmente, o sorvete é feito basicamente com água (presente na composição do leite ou das frutas incorporadas à receita), adoçante (açúcar ou xarope de milho), leite e gordura de leite – a responsável pela textura macia desta sobremesa. Ao sorvete também podem ser adicionados aromatizantes para dar cheiro e sabor.

Por fim, os sorvetes cremosos contam com um componente pra lá de curioso. Algo entre um quinto e metade de seu volume total é feito de… ar! Isso mesmo que você leu. Esse ingrediente, incorporado à mistura durante os estágios iniciais do congelamento, é fundamental para a textura do produto final.

Se você somente misturar muito bem os ingredientes sem batê-los para entrada de ar e simplesmente levá-los ao congelador, depois de algumas horas terá deliciosos picolés, em vez de sorvete.

Como você explica a textura CREMOSA E GELADA do sorvete?

Esta atividade experimental deverá nortear a explanação dos conceitos de Crioscopia.

MATERIAL E MÉTODOS: 

MATERIAIS E REAGENTES

Seringa 10mL
Vidros de injeção ou tubos de ensaio
Sal grosso
açúcar
Colher descartável
Caixa de isopor
Água
Gelo
Copo de vidro
Copo descartável de 50 mL

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

• Preparar uma solução dissolvendo uma colher de chá de açúcar em meio copo d’água e colocar em um tubo de ensaio;
• Colocar 5 mL de água em outro tubo de ensaio;
• Colocar os dois tubos de ensaios em uma caixa de isopor, preencher com sal grosso e gelo picado na proporção aproximada de 1:3, respectivamente;
• Fechar a caixa de isopor e observar a cada minuto em qual dos tubos de ensaio a água congela mais rápido.

RELATÓRIO

Pedir para os estudantes anotarem os resultados em uma planilha para posteriormente entregar  para o professor um relatório onde os dados devem ser apresentados na forma de gráfico promovendo assim uma aprendizagem interdisciplinar.

Durante a atividade o professor deverá questioná-los sobre o que irá acontecer e pedir sempre uma justificativa das respostas.

CONCEITOS DE CRIOSCOPIA

Ao nível do mar, a água "pura" congela em 0ºC, esse é o seu ponto de fusão. No entanto,

se acrescentarmos algum soluto como por exemplo sal ou açúcar à água, ela demorará mais para congelar, ou seja, o seu ponto de fusão irá diminuir, atingindo valores abaixo de 0ºC.

Porque isto ocorre?

A crioscopia é  o estudo do abaixamento da temperatura de fusão de um solvente quando se adiciona a ele um soluto não volátil e por ser uma propriedade coligativa, ela depende somente da quantidade de espécies envolvidas e não da sua natureza. 

Por exemplo, o ponto de fusão de uma solução de glicose de concentração 1 mol é de – 1,86 ºC; enquanto se sua concentração for de 2 mol, o ponto de fusão diminuirá ainda mais, passando a ser igual a – 3,72ºC. 

C₆H₁₂O₆(s) + H₂O_(l) → C₆H₁₂O_6(aq)

No caso de compostos iônicos dissolvidos, temos que levar em consideração os íons que se dissociarão. Por exemplo, uma solução de cloreto de sódio (NaCl - sal de cozinha) 1 mol possui o ponto de fusão igual a – 3,72ºC, sendo igual ao da solução de glicose 2 mol. Isso acontece porque, na verdade, para cada mol de NaCl dissolvido, é formado 2 mols de íons (1 mol de cátions Na⁺ e 1 mol de ânions Cl^-).

NaCl_(s) → Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

Matematicamente, esse abaixamento do ponto de congelamento pode ser calculado pela seguinte expressão:

∆tc = Kc . C . i

Em que:

∆tc = variação da temperatura de congelamento;

Kc = constante crioscópica específica para cada solvente;

C = molalidade;

i = vator de Van’t Hoff (quantidade de partículas produzidas por fórmula de soluto)