 Em nossa postagem de hoje vamos falar sobre um assunto muito importante para a química, que são as propriedades coligativas. Para isso, vamos explicar o que são as propriedades coligativas, demonstrando também quais são essas propriedades. O primeiro passo é entendermos o que são as propriedades coligativas. Por essas propriedades devemos entender aquelas percebidas ao adicionar um soluto (que necessariamente precisa ser não volátil) a um respectivo solvente. Quando falamos em substâncias voláteis, você já sabe que são aquelas que não possuem a capacidade de se transformar em outras substâncias nas condições normais de temperatura e pressão. Outro conceito importante para entender as propriedades coligativas é a classificação dos solutos, que podem ser moleculares ou iônicos. Um soluto molecular muito conhecido é o açúcar, que quando adicionado a um solvente (como a água, por exemplo) suas moléculas se separam e ficam isoladas. Já para os solutos iônicos vamos usar outra substância comum, que é o sal de cozinha. Quando adicionados à água, os íons presentes na molécula de sal se separam, ocorrendo o fenômeno de dissociação iônica. Entendido isso, vamos estudar quatro propriedades coligativas, que são: a tonoscopia, a ebulioscopia, a crioscopia e a osmoscopia. TonoscopiaA tonoscopia, também denominada tonometria, é uma das propriedades coligativas que avalia a diminuição da pressão de vapor de um líquido, a medida que é adicionado a ele um soluto não volátil. Por exemplo, ao adicionarmos açúcar na água, as moléculas de açúcar são dissolvidas na água e criam forças intermoleculares. Essas forças dificultam a passagem das moléculas de água para o estado gasoso, o que é denominado efeito tonoscópico. EbulioscopiaA ebulioscopia, ou também conhecida como ebuliometria, avalia o aumento do ponto de fusão de um líquido a partir da adição de um soluto não volátil. Em outras palavras, a ebulioscopia mede o quanto a temperatura de ebulição irá aumentar com a adição de um soluto. Um exemplo comum para avaliar a ebulioscopia é a observância do aumento da temperatura de ebulição da água à medida que adicionamos sal a ela. Isso acontece devido ao mesmo fenômeno explicado para o efeito tonoscópico, a interação entre as moléculas dissolvidas e as do líquido dificultam a mudança de fase da fase líquida. CrioscopiaA crioscopia, ou crometria, é uma das propriedades coligativas mais conhecidas no cotidiano, em especial no setor automobilístico. O efeito causado pela crioscopia é a diminuição do ponto de solidificação de um líquido, a partir da adição de um soluto. Um exemplo típico deste fenômeno é a adição de misturas nas águas dos radiadores de veículos localizados em regiões muito frias. Essa adição é realizada, uma vez que existe a possibilidade do congelamento da água do radiador, impedindo o funcionamento do veículo. A adição dos solutos faz com que a temperatura de solidificação diminua, permitindo o funcionamento do veículo. OsmoscopiaO fenômeno da osmose já é nosso conhecido, e também ocorre em função das propriedades coligativas. Quando colocamos duas soluções de concentrações diferentes, separadas por uma membrana semipermeável, ocorre a passagem do solvente para a solução mais concentrada, de modo a equilibrar as concentrações. Deste modo, estudamos hoje sobre as principais propriedades coligativas, que ocorrem a partir de uma mistura entre soluto e solvente. No momento, não vamos nos preocupar com os cálculos destas propriedades, apenas entender o que são e como funcionam, o que é muito importante para as questões de química das provas do Enem! Questões de vestibulares sobre as diversas propriedades coligativas. Quando fazemos a análise química de um líquido em estado puro e da solução desse mesmo líquido e constatamos que houve mudanças no comportamento do líquido devido à presença do soluto, dizemos que ocorreram mudanças nas propriedades coligativas desse líquido. Um exemplo: quando dissolvemos sal na água e aquecemos a solução, essa entra em ebulição mais lentamente do que a água pura. As soluções podem ser moleculares quando as partículas encontradas são moléculas e iônicas quando as partículas encontradas são íons. As propriedades coligativas são propriedades que se originam a partir da presença de um soluto não-volátil e um solvente. A intensidade da ocorrência dessas propriedades varia de acordo com a quantidade de partículas encontradas na solução. As mudanças sofridas por um líquido que contém um soluto não-volátil, também chamadas de efeitos coligativos, são: Ebulioscopia: O ponto de ebulição do líquido aumenta, é o estudo da elevação da temperatura de ebulição do solvente numa solução. Sua fórmula é: Δte = Te2 - Te, onde: Te = temperatura de ebulição da solução Te2 = temperatura de ebulição do solvente Tonoscopia: Ocorre uma diminuição na pressão de vapor do líquido. Essa propriedade estuda o abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente quando lhe é adicionado um soluto não-volátil. Sua fórmula é: Δp = P2 – P, onde: P = pressão de vapor da solução P2 = pressão de vapor do solvente Crioscopia: Estuda a diminuição do ponto de congelamento de um líquido causado pelo soluto não-volátil. Sua fórmula é: Δtc = Tc2 - Tc, onde: Tc = temperatura de congelamento da solução Tc2 = temperatura de congelamento do solvente Osmoscopia: Estuda o surgimento da pressão osmótica de soluções. O aumento da pressão osmótica ocorre quando duas soluções do mesmo solvente são divididas por meio de uma membrana semipermeável que resulta em soluções de mesma concentração. Sua fórmula é: π = [soluto] . R . T. i , onde: π = pressão osmótica t = temperatura da solução As propriedades coligativas se originam a partir da redução do potencial químico do solvente em contato com o soluto, que causa o aumento da temperatura de ebulição e a diminuição do ponto de fusão. Por Líria Alves Uma membrana semipermeável é uma barreira fina que permite a passagem de certas espécies atômicas, mas de outras não. Neste caso, ela permite a passagem de moléculas do solvente em ambas as direções, mas é impermeável para partículas de soluto). 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. Soluções moleculares: π = M . R . T Soluções iônicas: π = M . R . T . i M = concentração em quantidade de matéria (molaridade) da solução (mol/L); R = constante universal dos gases perfeitos, que é igual a 0,082 atm . L. mol-1. K-1 ou 62,3 mm Hg L. mol-1. K-1; T = temperatura absoluta, dada em Kelvin; i = fator de Van’t Hoff. Exercícios1. (Ita 2004) São preparadas duas misturas: uma de água e sabão e a outra de etanol e sabão. Um feixe de luz visível incidindo sobre essas duas misturas é visualizado somente através da mistura de água e sabão. Com base nestas informações, qual das duas misturas pode ser considerada uma solução? Por quê?
Solução 1 – HCl (aq) 0,01 mol/L;Solução 2 – H~3~CCOOH(aq) 0,01 mol/L;Solução 3 – C~6~H~12~O~6~ (aq) 0,01 mol/L;Solução 4 – MgCl~2~ (aq) 0,01 mol/L.Considerando-se a natureza dessas soluções, pode-se concluir a respeito de suas pressões osmóticas quea) π3 < π1 = π2 < π4b) π4 < π3 < π2 < π1c) π2 = π3 < π4 = π1d) π1 = π2 = π3 < π4 e) π3 < π2 < π1 < π4
a) os volumes dos líquidos nos frascos A e B não apresentam alterações visíveis.b) o volume do líquido no frasco A aumenta, enquanto que o do frasco B diminui.c) o volume do líquido no frasco A diminui, enquanto que o do frasco B aumenta.d) o volume do líquido no frasco A permanece o mesmo, enquanto que o do frasco B diminui. e) o volume do líquido no frasco A diminui, enquanto que o do frasco B permanece o mesmo.
4. (UFC-CE) Durante o processo de produção da “carne de sol” ou “carne-seca”, após imersão em salmoura (solução aquosa saturada de cloreto de sódio), a carne permanece em repouso em um lugar coberto e arejado por cerca de três dias. Observa-se que, mesmo sem refrigeração ou adição de qualquer conservante, a decomposição da carne é retardada. Assinale a alternativa que relaciona corretamente o processo responsável pela conservação da “carne de sol”.a) Formação de ligação hidrogênio entre as moléculas de água e os íons Na+ e Cl–.b) Elevação na pressão de vapor da água contida no sangue da carne.c) Redução na temperatura de evaporação da água.d) Elevação do ponto de fusão da água. e) Desidratação da carne por osmose.
a) as três soluções têm o mesmo ponto de congelação.b) os pontos de congelação decrescem na seguinte ordem: KNO~3~ < MgSO~4~ < Cr(NO~3~)~3~.c) a solução de Cr(NO~3~)~3~ tem ponto de congelação mais baixo que as soluções dos outros dois sais.d) o ponto de congelação de cada solução depende de seu volume. e) as três soluções têm pontos de congelação maiores que o da água.
Gabarito1. A mistura de etanol e sabão pode ser considerada uma solução. |
As propriedades coligativas são percebidas quando um soluto não volátil é adicionado a um solvente
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