Post on 03-Jan-2016
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São as propriedades como o ponto de solidificação e ebulição, que dependem do
número de partículas dispersas em certa quantidade de solvente e independem da
natureza das partículas do soluto.
Propriedades Coligativas
Propriedades ColigativasDiagrama de Fases (Revisão):
Propriedades Coligativas
Ponto triplo:
Ponto triplo é a intersecção das três linhas de uma substância, indicando um estado no qual se
estabelece o equilíbrio
sólido « líquido « vapor .
Somente a uma determinada temperatura e pressão, encontramos esse equilíbrio triplo.
No caso da água, esse equilíbrio estabelece-se a, e somente a, 0,01°C e 4,58 mmHg. Não existe líquido a uma pressão inferior à do respectivo ponto triplo. Assim, não existe água líquida a uma pressão menor que 4,58 mmHg. A uma pressão inferior à do ponto triplo, ocorre somente o equilíbrio sólido « vapor (sublimação).
Propriedades Coligativas
Propriedades Coligativas
Se adicionarmos um sal à água pura, temos alterações das propriedades físico-químicas da água, por exemplo, a temperatura de ebulição será maior.
Consequentemente, o ponto triplo da mistura será diferente.
Propriedades Coligativas
As principais mudanças sofridas por um líquido que contém um soluto não-volátil dissolvido são:
• A pressão de vapor diminui.
Essa propriedade coligativa chama-se tonoscopia.
•O ponto de ebulição aumenta.
Essa propriedade coligativa chama-se ebulioscopia.
• O ponto de congelamento diminui.
Essa propriedade coligativa chama-se crioscopia.
Propriedades Coligativas
Vejamos algunas situações relacionadas com essas propriedades:
• O uso de aditivos, como o etilenoglicol, à água do radiador de carros evita que ela entre em ebulição, no caso de um superaquecimento do motor.
• Nos países frios, em que o inverno é rigoroso, esse mesmo aditivo tem o efeito de evitar o congelamento da água do radiador.
Propriedades ColigativasTonoscopia Para estudarmos essa propriedade, vamos relembrar o conceito de pressão máxima de vapor.
Vamos imaginar um cilindro munido de um êmbolo totalmente apoiado em um líquido puro contido no seu interior.
Propriedades ColigativasTonoscopiaSe elevarmos o êmbolo, criaremos um espaço vazio, e o líquido começará a vaporizar-se.
I)Inicialmente temos evaporação, pois ainda não existem moléculas no estado de vapor;
II) A velocidade de evaporação é maior que a velocidade de condensação;
III) Após algum tempo, a velocidade de condensação iguala-se à velocidade de evaporação e o sistema atinge um equilíbrio dinâmico;
Propriedades ColigativasTonoscopiaEm resumo, no início, a velocidade com que o líquido passa a vapor é alta e a velocidade com que o vapor volta ao líquido é baixa. No decorrer do processo, a velocidade com que o líquido passa a vapor vai diminuindo, e aumenta a velocidade com que o vapor volta ao líquido. Quando temos a impressão de que o processo parou, o que ocorreu realmente foi um equilíbrio, isto é, as duas velocidades se igualaram.
Propriedades ColigativasTonoscopiaNesta situação, dizemos que foi atingida a pressão máxima de vapor do líquido.
Líquido Vapor (equilíbrio dinâmico)
Fatores que influenciam a pressão máxima de vapor:
Temperatura: p.máxima de vapor
Natureza do líquido: volatilidade p.máxima
de vapor
Propriedades ColigativasTonoscopiaExemplos:
Propriedades ColigativasTonoscopia
Propriedades ColigativasTonoscopia Quando adicionamos um soluto não-volátil a um líquido puro, a pressão máxima de vapor do solvente na solução (p) é menor que a do solvente (p2).
Isso acontece, porque as partículas do soluto dispersas “seguram” as moléculas do solvente, impedindo-as de passarem para o estado de vapor.
Propriedades ColigativasTonoscopia Esquematicamente, temos:
Propriedades ColigativasTonoscopia
Propriedades ColigativasTonoscopiaEm 1878 o químico francês François-Marie Raoult (1830-1901) afirma que o efeito coligativo de um soluto não-volátil molecular em um solvente é diretamente proporcional à molalidade da solução e que assim o p é o produto da pressão máxima de vapor do solvente (p2) e da fração molar do soluto (x1).
Propriedades ColigativasTonoscopia W = molalidade (mol/kg ou molal)
Kt = constante tonoscópica
Kt = MM do solvente/1000
p0 = p2 = solvente
p = p2 – p(solução)
Propriedades ColigativasTonoscopiaAplicação:
No preparo de uma solução são dissolvidos 6 g de uréia (CON2H4) em 300 g de água, a 200C. Determine a pressão de vapor da água nessa solução, sabendo que a pressão máxima de vapor da água pura, a 200C, é de 23,5 mmHg.
Propriedades ColigativasTonoscopiaAplicação:Dados: p0 = 23,5 mmHg n1 = 6 g/ 60 gmol-1 = 0,1 mol
m2 = 300 g = 0,3 kg Kt = 18/1000 = 0,018 g/mol
p = 0,018. 0,1. 23,5 p = 0,141 mmHg
0,3 p = p2 – p(solução) 0,141 = 23,5 – p
Pressão da água na solução = 23,359 mmHg
Propriedades ColigativasEbulioscopiaÉ o estudo da elevação da temperatura de ebulição de um líquido, por meio da adição de um soluto não volátil.A diminuição da pressão máxima de vapor do solvente, devido à adição de um soluto, leva inevitavelmente ao aumento da temperatura de ebulição.
Propriedades Coligativas
Ebulioscopia Te = Te(solução) – Te2
Ke = constante ebulioscópica Ke = RT2 /1000.Lv W = molalidade (mol/kg)
Propriedades ColigativasCrioscopiaÉ o estudo do abaixamento da temperatura de congelação de um líquido, por meio da adição de um soluto.A diminuição da pressão de vapor do solvente, devido à adição de um soluto, leva à diminuição da temperatura de congelamento.
Propriedades Coligativas
Crioscopia Tc = Tc2 – Tc(solução)
Kc = constante crioscópica Kc = RT2 /1000.Lf W = molalidade (mol/kg)
Propriedades ColigativasEbulioscopia e Crioscopia:Graficamente, podemos representar os efeitos ebulioscópico e crioscópico: