Professora :

Adrianne

Mendonça

PROPRIEDADES COLIGATIVAS: CONHEÇA AS CARACTERÍSTICAS

E OS EFEITOS DESSAS PROPRIEDADES

O estudo das propriedades coligativas é um dos conteúdos

mais importantes a serem estudados, pois facilita a

compreensão de fenômenos químicos simples, que ocorrem

diariamente, e/ou mais complexos.

Um efeito coligativo é uma modificação que ocorre em certas

propriedades de um solvente quando adicionamos nele um

soluto não volátil. Essa modificação só depende do número de

partículas (moléculas ou íons) dissolvidas - e não de suas

naturezas. Usamos a expressão soluto não volátil quando o

ponto de ebulição do soluto for superior ao do solvente.

INTRODUÇÃO

Sabemos que, para cada temperatura, a pressão de vapor de

um líquido puro depende da fração de suas moléculas, que

têm suficiente energia cinética para escapar da atração das

moléculas vizinhas

INTRODUÇÃO

(A) O EQUILÍBRIO NA SUPERFÍCIE DO LÍQUIDO ( ILUSTRA A PAS SAGEM DAS ES P ÉC IES ENTRE AS FAS ES L ÍQ U IDO E VAP O R) ; ( B )

GRÁF IC O DA P RES S ÃO D E VAP O R DA ÁGUA P U RA ( NOTE Q U E A P RES S ÃO

D E VAP O R C O RRES P O ND ENTE À TEM P ERATU RA D E 10 0 O C EQ U IVALE A 1

ATM ) . FO NTE : KOTZ , TRE IC HEL JR . , Q U ÍM ICA GERAL 1 E REAÇ Õ ES

Q U ÍM ICAS , 2 0 0 5 .

Para simplificar um pouco a discussão, levaremos em conta

apenas soluções contendo solutos não voláteis, podendo

inclusive tratar-se de espécies iônicas ou moleculares. Em

virtude dos efeitos coligativos dependerem do número de

partículas presentes, e não da natureza dessas partículas (um

mol de íons exerce o mesmo efeito que um mol de

moléculas), o efeito será proporcional ao número de íons

originados por fórmula do composto iônico (para solutos

iônicos).

EXPLICANDO ...

a) Compostos moleculares, quando em

solução, apresentaram o número de partículas

dispersas, iguais à quantidade molar dos compostos

dissolvidos, ou seja:

OBSERVE !!!

solutoConcentração, mol.

L-1

Cada molécula

corresponde a

Total de partículas

dispersas

Glicose 0,01 1 partícula1 x 0,01 x

6,02x1023

Glicose 0,1 1 partícula 1 x 0,1 x 6,02x1023

Etilenoglicol 0,01 1 partícula1 x 0,01 x

6,02x1023

Etilenoglicol 0,1 1 partícula 1 x 0,1 x 6,02x1023

B ) C O M P O S T O S I Ô N I C O S , Q U A N D O E M S O L U Ç Ã O , A P R E S E N TA R A M O N Ú M E R O D E

PA R T Í C U L A S D I S P E R S A S , I G U A I S À Q U A N T I DA D E M O L A R D O S Í O N S D I S S O LV I D O S ,

O U S E JA :

O n d e : 6 , 0 2 x1 0 23 = n ú m e r o d e Avo g a d r o

solutoConcentração,

mol.L-1

Cada molécula

corresponde a

Total de partículas

dispersas

NaCl 0,012 íons (Na + (sol)) +

Cl -(sol))

2 x 0,01 x

6,02x1023

NaCl 0,1 2 íons (Na + (sol)) +

Cl -(sol)) 2 x 0,1 x 6,02x1023

MgCl2 0,01 3 íons (Mg 2+ (sol))

+2 Cl -(sol))

3 x 0,01 x

6,02x1023

MgCl2 0,1 3 íons (Mg 2+(sol))

+2 Cl -(sol))3 x 0,1 x 6,02x1023

Repare que uma solução de NaCl contém o dobro de

partículas dispersas em solução, quando comparada com uma

solução de glicose (na mesma concentração).

Mas, enfim, quais são os efeitos provocados em um sistema

com estas características?

OBSERVAÇÃO

Para cada propriedade considerada, teremos um efeito

observado:

a) Pressão de vapor efeito tonoscópico

O efeito consiste na diminuição da pressão de vapor (aquela

exercida pelas moléculas de maior energia do solvente contra

a interface - para passar ao estado de vapor -, ou seja, a

capacidade de evaporação) do solvente quando se adiciona

um soluto não volátil

EFEITOS COLIGATIVOS

ILUSTRANDO ...

podemos afirmar que o soluto dificulta a evaporação do

solvente. Em síntese, com a adição de partículas de soluto

(íons ou moléculas) intensificam-se as forças atrativas

moleculares e, consequentemente, a pressão de vapor do

solvente diminui. b) Ponto de ebulição efeito ebulioscópico

Nosso foco agora se direciona para o aumento da

temperatura de ebulição do solvente, quando se adiciona um

soluto não volátil. Do mesmo modo, o efeito é explicado pelo

aumento da intensidade das forças interativas e pela

presença das partículas do soluto. Quanto maior o número de

partículas de soluto, maior o número interações soluto -

solvente e, consequentemente, menor a tendência de escape

das moléculas de solvente para o estado gasoso:

ANALISANDO ...

Ao adicionarmos açúcar à água de preparo do

café, aumentamos a temperatura de ebulição da água. A

interpretação simples seria dizer que água com açúcar irá

demorar mais a ferver. Quanto maior for a quantidade de

soluto, maior será o efeito. Qualquer dona de casa sabe dizer

qual queimadura é mais dolorida: a causada por água quente

ou por melado (água com açúcar).

OBSERVAÇÃO !!!

O efeito crioscópico consiste na diminuição da temperatura

de congelamento ou fusão do solvente quando se adiciona um

soluto não volátil:

C) PONTO DE FUSÃO EFEITO CRIOSCÓPICO

Exemplos de aplicação deste efeito podem ser observados na

fabricação de sorvete e na adição de etilenoglicol em

radiadores de automóveis, para evitar seu congelamento (em

regiões onde as temperaturas estão abaixo de 0oC). Nas

regiões polares, a água não congela por causa da presença de

elevada quantidade de sais dissolvidos, principalmente NaCl.

OBSERVAÇÃO !!!

Por fim, o efeito osmótico, que consiste na variação da

pressão osmótica entre duas soluções separadas entre si por

uma membrana semipermeável (m.s.p.) ou de uma solução

com o solvente puro. Em resumo, a pressão osmótica é aquela

pressão exercida pelo solvente contra a m.s.p. para que

ocorra a osmose. Uma membrana semipermeável deve

permitir apenas a passagem de solvente (ex.:

citoplasma, papel celofane,...). A passagem de solvente

através da membrana ocorre até que as soluções tornem -se

isotônicas, isto é, exerçam a mesma pressão osmótica.

D) PRESSÃO OSMÓTICA EFEITO

OSMOSCÓPICO

Deparamos com exemplos deste efeito todos os dias. Quando

adicionamos açúcar à salada de frutas, verificamos o

aumento no volume do caldo. Da mesma forma, o charque é

preparado pela adição de sal sobre a carne, o que provoca a

sua desidratação

D) PRESSÃO OSMÓTICA EFEITO

OSMOSCÓPICO

ILUSTRANDO ...

Vale ressaltar que a pressão osmótica () pode ser estimada

em uma dada temperatura. A dedução da fórmula é simples.

Basta que tomemos como referência a lei dos gases ideais:

Assim, podemos, por analogia, assumir que:

REARRANJANDO

Sendo: R = constante universal dos gases (0,082

atm.L/mol.K); M = massa molar soluto; Cmolar = molaridade da

solução; T = temperatura absoluta (Kelvin).

Esses efeitos são bastante úteis para estudos biológicos, bem

como no estudo de polímeros. Qualquer uma das

propriedades coligativas permite aos químicos estimar a

massa molar de compostos, principalmente macromoléculas,

como é o caso dos polímeros.

EXPLICANDO ...

OBRIGADA !!!