propriedades coligativas aula 3 - educação em sistema · está em equilíbrio dinâmico com o...
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Um “efeito coligativo” é uma
modificação em certas propriedades
de um solvente quando nele adicionados
um soluto não-volátil, o qual só depende
do número de partículas (moléculas ou
íons) dissolvidas e não de sua natureza !
não-volátil: ponto de ebulição superior ao
do solvente
As propriedades do solvente
modificadas são:
Pressão de vapor - efeito tonométrico
Ponto de ebulição - efeito ebuliométrico
Ponto de fusão - efeito criométrico
Pressão osmótica - efeito osmométrico
Pressão Máxima de Vapor
(PMV)
PMV é a pressão exercida pelo vapor quando
está em equilíbrio dinâmico com o liquido
correspondente.
A PMV depende da temperatura e da natureza
do líquido. Observa-se experimentalmente
que, numa mesma temperatura, cada líquido
apresenta sua pressão de vapor, pois esta
está relacionada com a volatilidade do líquido.
A nível do mar, a pressão atmosférica
vale a 1 atm, que equivale a 760 mmHg.
Ponto de ebulição é a temperatura na qual a
PMV iguala a pressão atmosférica. Quanto
maior a PMV na temperatura ambiente, menor
o P.E.
Tonoscopia
Estuda o abaixamento da pressão máxima de vapor (PMV) de um solvente causada pela adição de um soluto não-volátil.
↑ N° de partículas do soluto = ↓ PMV
A pressão máxima de vapor do solvente puro é
sempre maior do que na solução
Quanto maior for o número de
mols do soluto não-volátil na
solução, maior será o
abaixamento da pressão
máxima de vapor.
A uma dada temperatura, possui a
menor pressão de vapor a solução
aquosa:
a) 0,1 mol/L de C12H22O11.
b) 0,2 mol/L de C12H22O11.
c) 0,1 mol/L de HCℓ.
d) 0,2 mol/L de HCℓ.
e) 0,1 mol/L de NaOH.
A pressão de vapor da solução é tanto menor quanto
maior for o número de partículas dissolvidas na
solução. Considerando que o α% = 100% para todos
os casos, temos:
a) 1 C12H22O11(s)→ 1 C12H22O11(aq)
0,1 mol 0,1 mol
Total = 0,1 mol de partículas em solução.
b) 1 C12H22O11(s)→ 1 C12H22O11(aq)
0,2 mol 0,2 mol
Total = 0,2 mol de partículas em solução.
c) 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+
(aq) + Cℓ-(aq)
0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
Total = 0,2 mol de partículas em solução.
d) 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+
(aq) + Cℓ-(aq)
0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol
Total = 0,4 mol de partículas em solução.
e) 1 NaOH(s) → 1 Na+(aq) + 1 OH-
(aq)
0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
Total = 0,2 mol de partículas em solução.
No gráfico a seguir as curvas I, II, III e IV
correspondem à variação de pressão de vapor em
função da temperatura de dois líquidos puros e das
respectivas soluções de mesma concentração de
um mesmo sal nesses dois líquidos. O ponto de
ebulição de um dos líquidos é 90 °C.
a) Indicar quais curvas correspondem aos líquidos
puros. Indicar entre os dois qual é o líquido mais
volátil e justificar.
Admitindo-se que a pressão é ao nível do mar (760
mmHg), o líquido III é puro, porque possui ponto de
ebulição 90ºC. O líquido I também é puro, sendo
mais volátil que III, pois apresenta maior pressão de
vapor numa mesma temperatura.
Indicar quais curvas correspondem às soluções.
II é a solução na qual o solvente é I, e IV é a solução
na qual o solvente é III (as soluções têm pressão de
vapor menor que seus respectivos solventes
puros).
Uma solução aquosa diluída foi preparada
dissolvendo-se 123 g de glicose (C6H12O6) em
960 g de água. Sabendo que a pressão
máxima de vapor da água no local é igual a 650
mmHg a uma dada temperatura, calcule o
abaixamento absoluto da pressão máxima de
vapor que ocorreu com a adição da glicose.
(Dados = massas molares: H2O = 18 g/mol;
C6H12O6 = 180 g/mol).
Utilizando a Lei de
Raoult, temos:
∆P = x1 . P2
Onde:
X1 = n1/n1+n2
n1= nº mol soluto
n2= nº mol solvente
n= m/mm
n1= 123/180 = 0,683
n2= 960/18 = 53,333
X1= 0,683/0,683 +53,333
X1 = 0,01265
∆P = 0,01265 . 650
∆P = 82,225 mmHg
Ebulioscopia
Estuda o aumento na temperatura de
ebulição (TE) do solvente pela adição
de um soluto não-volátil.
↑ N° de partículas do soluto = ↑ TE
Temperatura (ou ponto) de ebulição é a
temperatura em que a pressão máxima
de vapor de um determinado líquido se
iguala à pressão ambiente. Nesse ponto,
haverá a formação de bolhas de vapor e
essas bolhas se desprenderão.
Tendo um soluto dissolvido, as bolhas
terão maior dificuldade de se libertarem.
Julgue as afirmativas abaixo:
a) A pressão de vapor de um líquido diminui
quando adicionamos a ele um soluto não
volátil.
b) A temperatura de ebulição de uma
solução de cloreto de sódio a 0,25 mol/L é
menor do que a da água pura.
c) A temperatura de ebulição de uma
solução de cloreto de sódio a 0,50 mol/L é
igual à de uma solução de sacarose a 1,0
mol/L.
d) Os alimentos cozinham mais rápido em
água pura, porque ela entra em ebulição a
uma temperatura mais baixa do que a água
de uma solução aquosa de sal.
A elevação será: ∆te = t’e - te
Cálculo de ∆te (Lei de Raoult)
Para soluções moleculares:
∆te = Ke . W
Para soluções iônicas:
∆te = Ke . W . i
Ke = constante ebuliométrica
W = molalidade
W = 1000 . M1
m2 . Mm1
i = Fator de Vant’Hoff
i = 1 + α(q-1)
α = grau de ionização
q = cargas
Sabe-se que a concentração de uma solução aquosa de cloreto
de magnésio é 47,5g/1000g, fervendo a uma temperatura de
100,56°C e com a constante ebuliométrica molal da água
igual a 0,50°C. Qual o grau de ionização desta solução?
Ke = 0,50ºC
Te = 100ºC
Tf = 100,56ºC
Tf - Te = 0,56ºC
MgCl2 -> Mg2++ 2Cl-
q = 3
W = 1000. m1
m2 . mm1
W = 1000 . 47,5
1000 . 95
W = 0,50
∆te = Ke . W . i
0,56 = 0,50 . 0,50 . i
i = 2,24
i = 1 + α(q-1)
2,24 = 1 + α(3-1)
2α = 1,24
α = 0,62
Crioscopia
Estuda o abaixamento do ponto de
solidificação do solvente causado pela
adição de um soluto não-volátil.
↑N° de partículas do soluto = ↓Ponto de congelamento
Osmocopia
Estuda a passagem espontânea de
solvente de uma solução mais diluída
para outra mais concentrada através de
membranas semipermeáveis.
Osmose:
Solvente → Solução
Solução – conc. → Solução + conc.
A pressão osmótica é a pressão que deve ser
exercida sobre a solução para evitar a entrada do
solvente. Quanto maior a pressão osmótica maior
será a tendência do solvente para entrar na
solução.
A pressão osmótica pode ser medida aplicando-
se uma pressão externa que bloqueie a osmose.
Pressão Osmótica ( )
= M.R.T
Qual é a pressão osmótica, de uma solução
molecular que apresenta 0,30 mol/L a 27 ºC?
= M.R.T
M = 0,30 mol/L
R = 0,082
T = 27 + 273
T = 300 K
= 0,3 . 0,082 . 300
= 7,38 atm
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