soluções e substâncias inorgânicas · retornando à expressão da lei de raoult, e substituindo...

QUÍMICA

Prof ª. Giselle Blois

Soluções e Substâncias Inorgânicas

Propriedades Coligativas: Tonoscopia, Ebulioscopia,

Crioscopia e Pressão Osmótica - Parte 2

Propriedades Coligativas: Tonoscopia, Ebulioscopia, Crioscopia e Pressão Osmótica

As PROPRIEDADES COLIGATIVAS são propriedades que

se originam a partir da presença de um soluto não-volátil

e um solvente.

- Tonoscopia;

- Ebulioscopia;

- Crioscopia;

- Osmoscopia.


TONOSCOPIA OU TONOMETRIA

É a propriedade coligativa que ocasiona a diminuição ou

o abaixamento da pressão máxima de vapor do solvente,

quando a ele se adiciona um soluto não-volátil.


Ao adicionarmos um soluto não-volátil a um solvente há um

aumento no tempo para começar a evaporar, já que há a

diminuição da pressão de vapor.

Exemplo de pressão de vapor da água pura e em solução:

- Água pura (25°C) = Pv=23,76mmHg

- Solução 1mol/L de glicose (25°C) = Pv=23,34mmHg

- Solução 1mol/L de sacarose (25°C) = Pv=23,34mmHg


Importante:

A pressão de vapor de um solvente puro sempre será

maior do que a pressão de vapor de uma solução.

Quanto maior a quantidade de partículas em uma

solução, menor será a sua pressão de vapor.


Fonte: Alunos Online.


Ebulição dos Líquidos Puros

O fenômeno físico onde uma substância passa do estado

líquido para gasoso é a vaporização.

Há três tipos de vaporização:

- evaporação

- ebulição

- calefação


- Evaporação: acontece na superfície do líquido. É uma

vaporização lenta.

- Ebulição: acontece no interior do líquido. É uma

vaporização mais turbulenta, com formação de bolhas.

- Calefação: é uma passagem muito rápida do estado líquido

para vapor. Quase que instantânea.


* No momento em que a pressão de vapor é igual a pressão

atmosférica o líquido entra em ebulição.

Se a pressão de vapor aumentar, o ponto de ebulição (P.E.)

também irá aumentar, e vice-versa.

P.E. Pv = Patm

Pv = pressão de vapor

Patm = pressão atmosférica


Ponto de Ebulição e Pressão Atmosférica

A pressão atmosférica varia de acordo com a altitude.

Com o aumento da altitude, diminui a pressão

atmosférica, diminuindo o ponto de ebulição, causando

a diminuição da pressão de vapor.


Em lugares de grande altitude, as substâncias entram em

ebulição a temperaturas mais baixas que ao nível do mar.

Isto explica a dificuldade de se cozinhar alimentos.

Resumindo: quanto maior a altitude, menor o P.E., menor

a Patm, menor a Pv.


Cidade / Local Altitude em relação ao

nível do mar (m)

P.E. aproximado da

água (°C)

Rio de Janeiro 0 100

São Paulo 750 97

Campos do Jordão 1.628 95

Cidade do México 2.240 92

La Paz 3.636 88

Monte Everest 8.848 70


Para o cálculo da Tonoscopia usamos a seguinte fórmula:

Δp = P2 – P

onde:

P = pressão de vapor da solução

P2 = pressão de vapor do solvente


Sabe-se que toda solução tende a um equilíbrio, e este

pode ser atingido se considerarmos a Lei de Raoult:

a pressão de vapor de um solvente em uma solução é

igual ao produto da pressão de vapor do líquido puro

presente nesta solução, se considerarmos a fração molar

do líquido.


p2 = p0 • x2

Onde:

p2 = pressão de vapor do líquido na solução

p0 = pressão de vapor no líquido puro

x2 = fração molar do líquido na solução


EXERCÍCIOS


1. Uma solução anticongelante contém cerca de 650 g de

etilenoglicol dissolvidos em 1,5 kg de água. Determine o valor

porcentual da queda de pressão de vapor nessa solução em

função da Lei de Raoult, sendo que as massas molares da água

e do etilenoglicol são, respectivamente, 18 g/mol e 62 g/mol.

a) 23 %b) 11 %c) 15 %d) 31 %e) 0,1 %


m1= 650 g de etilenoglicolM1= 62 g/molm2= 1500 g de águaM2= 18 g/mol

Utilizando a Lei de Raoult, temos:

∆P = x1 . P2

∆P= x1

P2

∆P = abaixamento absoluto da pressão máxima de vaporP2 = pressão de vapor do solvente.x1 = fração molar do soluto


A relação ∆P/P2 (o que se quer saber) é o abaixamento

relativo da pressão máxima de vapor que não depende da

temperatura.

Para descobrir ∆P/P2 é preciso saber o valor da fração

molar do soluto (x1):

x1 = __n1___

n1 + n2


Onde: n = m/M

n1= m1 n1= 650 n1= 10,5 mol

M1 62

n2= m2 n2= 1500 n2= 83,3 molM2 18


x1 = ___10,5______ = 0,011 ou 11%(10,5+ 83,3)

Aplicando na fórmula da lei de Raoult:

∆P = x1 = 11%P2

Portanto, a queda da pressão de vapor da água é de 11%.


a) 23 %

b) 11 %

c) 15 %

d) 31 %

e) 0,1 %


2. A pressão de vapor da água pura é de 6,4 kPa a 25 °C.

Qual será a pressão de vapor de uma solução à mesma

temperatura que possui 0,8 mol de glicose em 4,0 mol de

água?

Psolução = ?Psolvente puro = 6,4 kPansolvente = 4,0 molnsoluto = 0,8 molxsolvente = ?


Utilizando a Lei de Raoult, temos:

Psolução = xsolvente . Psolvente puro

Psolução = xsolvente . 6,4 kPa


É preciso, portanto, descobrir a fração em mol da água:

Xsolvente = ___n solvente_____

n solvente + nsoluto

Xsolvente = ____4,0_____

(4,0+ 0,80)

Xsolvente = 0,833


Retornando à expressão da Lei de Raoult, e substituindo

o valor da fração molar da água, encontramos a pressão

de vapor da solução formada:

Psolução = 0,833. 6,4 kPa

Psolução = 5,333 kPa


3. (Vunesp-SP) 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%, 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


c) 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+

(aq) + Cℓ-(aq)

0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol



d) 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+

(aq) + Cℓ-(aq)

0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol


e) 1 NaOH(s) → 1 Na+(aq) + 1 OH-

(aq)

0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol



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.

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