Gelando a cerva

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Um tópico bem sugestivo para uma sexta feira não? Mas muito além dos truques da cultura popular para gelar uma breja mais rapidamente, existe uma explicação para  isso..claro que existe. De fato adicionar Sal ou álcool no gelo, melhoram as condições para o resfriamento. Mas por que isso acontece? quais seriam as condições e proporções em mistura mais eficiente para resfriar?

A água “pura” sem adição de qualquer substância tem seu ponto de resfriamento a  zero grau  célsius. Quando se adiciona sal (NaCL) na água, seus íons, sódio (Na+) e  cloro (Cl-), saem dos cristais de sal e misturam-se separadamente nas moléculas de água. A incorporação desses íons pelas moléculas da água dificulta a cristalização das moléculas água em zero grau C .  Assim para que os cristais sejam formados e a água se solidifique é necessário abaixar mais a temperatura. Desta forma, a água encontra-se em temperaturas inferiores a zero grau célsius em estado liquido.  A área da ciência que estuda os procedimentos para abaixar a temperatura de solidificação é chamada de crioscopia.

A crioscopia é uma propriedade coligativa da substancia e sua variação está relacionada à quantidade de espécies dissolvidas e não somente a natureza a qual é constituída. Isso quer dizer que, quanto mais soluto não volátil estiver dissolvido no solvente,  menor será o seu ponto de fusão.

Antes de falar do churras..digo da cerveja alguns comentários do universo expandido da crioscopia.

  • Em regiões polares a água do mar não congela. Isso ocorrer pois há uma grande quantidade de sais dissolvidos. Os icebergs e as camadas de gelo são  de água doce. Curiosamente, observamos que em lagos em regiões onde o inverno é rigoroso congelam, por conter menos sais que o mar;
  • Em países frios, quando o inverno é bastante rigoroso e cai muita neve  é comum jogar sal nas estradas para ela derreter;
  • A temperatura de congelamento do leite (também conhecida como índice crioscópico ou crioscopia do leite) é mais baixa do que a da água, devido às substâncias solúveis presentes, principalmente a lactose e os sais minerais. Por isso, quando há adição fraudulenta de água ao leite, a crioscopia aumenta em direção ao ponto de congelamento da água (0°C) ;

Aqui está uma receita para quem precisa gelar a cerveja (mentira).  Para gelar uma cerveja ou outra bebida de forma mais rápida possível você precisará de Gelo,  sal e álcool. Porém, quais proporções entre soluto (sal e álcool) e solvente (gelo/água)? Assim, utilizando o que eu aprendi de química no domingo à noite, fiz um gráfico ( Figura 1) que apresenta o ponto de congelamento para uma mistura com 1 litro de gelo (solvente).  Fiz o gráfico para a mistura com Sal ( NaCl) e com álcool etílico (C2H5OH)

Para a mistura com álcool, utilizei 3 concentrações diferentes. Com 100%,70% e 54%, as duas últimas, encontradas mais facilmente nos mercados. Para o sal, considerei que a concentração fosse pura. Para os cálculos efetuados, considerei que a constante crioscópica da água é de 1,86O C/molal. Assim obtive

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Eu poderia descrever o gráfico de forma bem técnica. Porém essa parte é chata, portanto vou me limitar a dizer que das soluções apresentadas, a mais mais interessante é em linha vermelha. Pois com 250 g de sal( para um litro de gelo) já é possível baixar o ponto de congelamento a -8 ºC. A quantidade além de álcool 54% só irá contribuir em baixar mais esse ponto, porém a uma taxa menos efetiva que em uma solução com maior concentração de álcool. O ponto fundamental aqui é sempre combinar sal e álcool, tendo em mãos o quanto eles são efetivos no resfriamento. No entanto é uma simulação para ponto de congelamento. O que já explica muita coisa sobre abaixar a temperatura da água para catalisar o resfriamento.

Ah, sim, eu quase ia esquecendo…como gelar de forma mais rápida uma cerveja, tem vários vídeos no youtube, mas gosto desse site somos todos cervejeiros, que é um pouco mais didático.

 

Agora quando houver um encontro no final de semana e alguém levar bebidas quentes, já sabes tudo sobre como resfriar bebidas 😉

Referências e leituras

Atkins, P. W., & De, P. J (2006). Atkins’ Physical chemistry . Oxford: Oxford University Press

Levine, I. N. (1995). Physical chemistry. New York: McGraw-Hill.

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