Post on 01-Feb-2018
Propriedades Coligativas
Diagrama de Fases
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.
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 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.
Propriedades Coligativas
•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 Coligativas
Tonoscopia
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 Coligativas
Tonoscopia
Propriedades Coligativas
Tonoscopia
Se 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 Coligativas
Tonoscopia
Em 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 Coligativas
Tonoscopia
Nesta 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 Coligativas
Tonoscopia
Exemplos:
Propriedades Coligativas
Tonoscopia
Propriedades Coligativas
Tonoscopia
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 Coligativas
Tonoscopia
Esquematicamente, temos:
Propriedades Coligativas
Tonoscopia
Propriedades Coligativas
Tonoscopia
Em 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 Coligativas
Tonoscopia
W = molalidade (mol/kg ou molal)
Kt = constante tonoscópica
Kt = Massa molar - solvente/1000
p0 = p2 = solvente
p = p2 – p(solução)
Propriedades Coligativas
Tonoscopia
Aplicação:
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 Coligativas
Tonoscopia
Aplicação:
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 Coligativas
EbulioscopiaÉ 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 ebulioscópicaKe = RT2 /1000.Lv
W = molalidade (mol/kg)
Propriedades Coligativas
CrioscopiaÉ 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 crioscópicaKc = RT2 /1000.Lf
W = molalidade (mol/kg)
Propriedades ColigativasEbulioscopia e Crioscopia:Graficamente, podemos representar os efeitos ebulioscópico e crioscópico: