PROPRIEDADES COLIGATIVAS

São alterações que ocorrem nas propriedades de um solvente,quando nele se adiciona um soluto não-volátil

Água pura(1atm)TE= 100 ° CTC= 0 ° C

Água pura + NaCl(1atm)TE >100 ° CTC< 0 ° C

Tais propriedades não dependem da natureza do soluto,mas de sua concentração

Diminuição da pressão

de vapor do solvente na

solução;

Aumento da temperatura de ebulição do solvente na solução;

Diminuição da temperatura

de congelação do solvente na

solução;

Pressão osmótica

da solução;

PRESSÃO DE VAPOR

O estabelecimento do equilíbrio líquido vapor

Pressão máxima de Vapor de um líquido é a pressão que o vapor exerce quando em equilíbrio com o líquido correspondente.

PRESSÃO DE VAPOR E TEMPERATURA

PRESSÃO DE VAPOR E VOLATILIDADE

Quanto maior a volatilidade de uma substância,maior sua pressão de

vapor.

PRESSÃO DE VAPOR E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO

Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor igualar-se a pressão

atmosférica

P vapor = P atm

t > 100t < 100

P < 760

P > 760

Em locais de maior altitude

Menor pressão

atmosférica

Menor o PE da

substância

• H2O > Solução

Volatilidade

Água pura(1atm)TE= 100 ° CTC= 0 ° C

Água pura + NaCl(1atm)TE >100 ° CTC< 0 ° C

Um abaixamento da pressão de vapor ( ∆p)

Um abaixamento da temperatura de congelação ( ∆tc)

Uma elevação da temperatura de ebulição ( ∆te)

A adição de solutos não voláteis no solvente provocam:

Efeito Tonoscópico ( ∆p)

Pode-se dizer que as partículas do soluto

“atrapalham” a evaporação das

moléculas de solvente.

O gráfico mostra o abaixamento da

pressão de vapor de uma solução

H2O > Solução

Pressão de Vapor

H2O < Solução

Temperatura de Ebulição (TE)

Como visto a pressão de

vapor de uma solução é

menor do que a do solvente puro, pois a “moléculas”

do soluto “atrapalha” a evaporação

do solvente.

Deste modo, a solução

emite menos

vapores, e será

necessário mais calor para ferver a solução.

O gráfico mostra a elevação

da temperat

ura de ebulição de uma solução

O Diagrama de Fases mostra a diferença entre as curvas da água pura e de uma solução aquosa. Pode-se reparar a variação da pressão de vapor (DPv) e da temperatura de ebulição (Dte), estudados anteriormente.

Efeito Crioscópico (∆tc)

H2O > Solução

Temperatura de Congelação (TC)

A adição de um soluto à água

dificulta a congelação do

solvente, sendo necessário um

esfriamento mais intenso para que a

solução congele. Desta forma

uma solução irá congelar a uma

temperatura inferior à do

solvente puro.

O gráfico mostra o

abaixamento da

temperatura de congelação

de uma solução

∆p

∆te

C6H12O6

CÁLCULO DO NÚMERO

DE PARTÍCULAS DISSOLVIDAS

substâncias não eletrolíticas (a = 0 %)

Soluções moleculares eletrólitos

fortes (a = 100 %)

Soluções Iônicas

1 mol de glicose (C6H12O6 )

1 mol de partículas

1 mol de NaCl

Dissociaçãoiônica

Na+ Cl-

N = n’• Este tipo de composto não

sofre dissociação eletrolítica, logo i = 1.

• Exemplos: glicose, sacarose, glicerol, etc.

No inicial de “moléculas”

No final de partículasdissolvidas

N = n’. i

Fator de Van’ t Hoff

Fator de Van’t Hoff (i): indica o número de partículas formadas por “molécula”dissolvida.

i = 1 + a (q-1)

i…fator de Van’ t HoffOnde a …grau de dissociação ou ionização q … número de íons formados na dissociação

Exemplo: CaCl2 ( = 100%)aCaCl2 Ca2+ + 2 Cl-

q = 3

i = 1 + a (q-1)i = 1 + 1 (3-1)i = 3

Niα = ––– Nd

q = 2

N = n’. Q N = 1 . 2 = 2 mol

• Este tipo de composto sofre dissociação eletrolítica total, logo i = q.

• Exemplos: sais solúveis, ácidos e bases fortes.

N= 2 mol de partículas dissolvidas

α = 0 (o soluto não se ioniza) i =1 Solução molecular

α= 100% (1) (todas as moléculas se ionizam) i=q Solução Iônica

Este tipo de composto sofre dissociação eletrolítica parcial, logo i = 1 + a (q-1)

Exemplos: ácidos fracos (H2S, ácido acético, etc.) e bases fracas (NH4OH, etc.)

n’= 1 mol de NH4OH (a = 5%) NH4OH NH4+ + OH-

q = 2

i = 1 + a (q-1)i = 1 + 0,05 (2-1)i = 1,05

N = n’. i N = 1 . 1,05 = 1,05 mol

N=1,05 mol de partículas dissolvidas

eletrólitos fracos (a < 100 %)

Soluções Iônicas

Raoult

Como o número de mols presente em 1kg de solvente se chama molalidade (W) a lei

de Raoult :

“O efeito coligativo produzido num solvente pela adição de um soluto não-volátil é diretamente proporcional a molalidade da solução”

R = constante = 1,98 cal/mol. K;L = calor latente de fusão/ vaporização do solvente (cal/g);T = ponto de fusão do solvente em Kelvin;

EFEITOS COLIGATIVOS QUANTITATIVOS

1 mol de qualquer soluto não-volátil e não-iônico

1 Kg de solvente

observa-se o mesmo efeito Coligativo

Efeito tonoscópico: ∆p / p0 = k t . W. (Kt = Massa

Molar solvente/1000)

Efeito ebulioscópico: ∆te = k e . W. R .T2/1000 . L

(Ke = Kc)

Efeito crioscópico: ∆t c = k c . W.

A intensidade do efeito coligativo pode ser determinado quantitativamente pelas equações:

(Kt) indica o valor do abaixamento relativo da pressão de vapor de uma solução, quando se adiciona 1 mol de um soluto qualquer a 1kg de água.

(Ke) representa o valor da elevação da temperatura de ebulição de uma solução, quando se adiciona 1 mol de um soluto qualquer a 1kg de água.

(Kc) representa o valor do abaixamento da temperatura de congelação de uma solução, quando se adiciona 1 mol de um soluto qualquer a 1kg de água.

EFEITOS COLIGATIVOS EM SOLUÇÕES IÔNICAS

EC’ > ECSolução Iônica

Solução molecular

EC’ = i ECFator de Van ’t Hoff

1 mol de glicose (C6H12O6 )

C6H12O6

1 mol de partículas

1 mol de NaCl

Dissociaçãoiônica

Na+ Cl-

2 mol de partículas

Solução A Solução B

Nº de partículas do soluto B= 2. Nº de partículas do soluto A

Solutos iônicos(ou ionizáveis),

produzem um efeito coligativo mais acentuado

produzem um maior número

de partículas em solução devido à dissociação (ou ionização)

que sofrem

Este aumento de partículas é indicado pelo fator de Van’ t Hoff (i).

• Assim, para calculara intensidade do efeito coligativo neste tipo de solução, devemos utilizar i. Veja:

Efeito tonoscópico: ∆p / p0 = k t . W. i

Efeito ebulioscópico: ∆te = k e . W. i

Efeito crioscópico: ∆t c = k c . W. i

OSMOSE E PRESSÃO OSMÓTICA ()

Osmose é a passagem de um solvente para a respectiva solução ou a passagem do solvente de uma solução diluída para outra mais concentrada através de

uma membrana semipermeável.

Na realidade, quando nos referimos ao deslocamento do solvente através da membrana semipermeável, estamos

nos referindo ao deslocamento resultante,pois o solvente é deslocado para os dois meios,porém, com maior

intensidade do meio hipotônico para o meio hipertônico.

A pressão necessária para impedir que o fenômeno da osmose aconteça é chamada de PRESSÃO OSMÓTICA ().

A pressão osmótica de uma solução é numericamente igual à pressão exercida sobre a superfície da solução que anula o deslocamento do solvente através da membrana semipermeável.

. V = n . R . T ou = M .

R . T

A pressão osmótica de uma solução é diretamente proporcional a sua concentração molar (M)

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES • A solução A é

hipertônica em relação à

B.

• A solução B é hipotônica em relação à

A.

• Se [A] = [B], teremos

soluções isotônicas.

onde:• R = constante dos gases perfeitos.• T = temperatura absoluta (Kelvin).• M = Molaridade da solução (mol/L).

( A> B) Solução

A é hipertô

nica

( A< B) Solução

A é hipotôni

ca

( A= B) Solução

é isotônica

Esse processo é aplicado na Arábia Saudita para obtenção de água potável a partir da água salobra (dessalinização),onde a água salgada é forçada para dentro da célula a uma pressão superior à

pressão osmótica,as partículas do soluto ficam retidas na membrana semipermeável ,e as moléculas do solvente são

forçadas a sair da solução (água salgada) passando pela membrana semipermeável.

>

P externa> : Osmose reversa

Ao aplicar sobre a superfície da

solução,uma pressão externa superior à pressão osmótica,

temos a inversão do fluxo do solvente,que passa agora a transitar

do meio hipertônico para o meio

hipotônico.Esse processo é denominado

osmose reversa.

APLICAÇÕES DOS EFEITOS COLIGATIVOS Em países frios,no

inverno,espalha-se sal em pontos

perigosos de rodovias.A

temperatura de congelação da

água diminui,evitando

a formação de gelo

Também em países frios,no

inverno,colocam-se

anticongelantes na água doa

radiadores dos veículos.A

temperatura de congelação da água diminui

evitando que,com o motor

desligado,a água congele e cause danos ao motor.

Sorvetes são fabricados em tambores que

giram dentro de uma solução de

salmoura.A temperatura de congelação da

água diminui,fazendo

com que a solução

permaneça no estado líquido,em

temperaturas bem inferiores a

0° C.

EFEITO CRIOSCÓPI

CO