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Universidade Estadual de Maringá Departamento de Engenharia Química Crioscopia Alunos: Julia Batista Rocha RA:107141 Luiz Henrique Favaro Bachega RA:107096 Marco Antonio Gonçalves Benetti RA: 106932 Turma: 004 Disciplina: 207- Química Experimental Professora: Vanessa Hafemann Maringá, Setembro, 2019 Introdução: 1. Dependência do potencial químico de componentes puros e misturas com a temperatura (sólido, líquido, gasoso): O potencial químico () de uma substância pura é simplesmente a energia de Gibbs molar. Em misturas, é a energia de Gibbs parcial molar de uma substância i. O fato de o potencial químico ser uma derivada de uma propriedade extensiva em relação a outra, implica que ele seja uma propriedade intensiva do sistema, sendo assim, pode depender apenas de outras propriedade intensivas como temperatura, pressão e de variáveis de composição, como relações entre moles ou frações molares. A energia de Gibbs é uma função que depende da temperatura e da pressão: Portanto, pode-se observar que quando a pressão for constante e houver um aumento na temperatura, a energia de Gibbs diminuirá, pois a entropia para qualquer substância é positiva. Essa diminuição é maior para os gases, que têm altos valores de entropia, ao contrário dos líquidos e sólidos. Sendo assim, de acordo com a equação 1, se a energia de Gibbs diminui com a temperatura, o potencial químico também diminuirá. Em misturas o aumento da pressão também acarretará em uma diminuição do potencial químico daquela substância, além do fato de que o potencial químico de qualquer substância em uma mistura é menor que o potencial químico da substância pura sob a mesma pressão. 2. Propriedades coligativas: As propriedades coligativas são as propriedades das soluções que dependem do número de partículas dispersas na mesma, e não dependem da natureza das partículas. As propriedades coligativas se dividem em: Ebulioscopia, Tonoscopia, Crioscopia e Pressão Osmótica. · Ebulioscopia: A ebulioscopia tem relação com a temperatura de ebulição, como o próprio nome já diz. Este fenômeno consiste no aumento da variação da temperatura de ebulição de uma solução quando partículas não voláteis são introduzidas na mesma. · Tonoscopia: A tonoscopia, também chamada de tonometria, consiste no abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente devido à introdução de novas partículas não voláteis na solução, que dificultam a evaporação do mesmo. · Crioscopia: A crioscopia, também chamada de criometria, consiste na diminuição da temperatura de congelamento de uma solução quando se acrescenta diferentes partículas na solução, que dificultam seu congelamento. · Pressão Osmótica: A osmose é a passagem de um solvente, de uma região menos concentrada para uma região mais concentrada através de uma membrana semipermeável. A pressão osmótica é uma pressão que impede a osmose, e quando maior for a concentração, maior é a pressão osmótica. 3. Temperatura de Fusão: A temperatura de Fusão é a temperatura em que a substância muda do estado sólido para o estado líquido. Essa temperatura ou “ponto” de fusão pode variar com a concentração da solução em questão. Para que um líquido mude do estado líquido para o sólido, é necessário que a pressão máxima de vapor na fase líquida seja igual a da fase sólida. Portanto, quando se adiciona partículas a uma solução aumentando sua concentração, essas partículas vão aumentar as interações entre as partículas da solução, o que diminuirá a pressão de vapor e consequentemente, a temperatura de congelamento e a temperatura de fusão. Nos países quem tem índices de temperaturas muito baixas, é comum adicionar aditivos especiais nos radiadores de carros, aumentando a temperatura de ebulição e diminuido a temperatura de congelamento. É comum observar a diminuição da temperatura de congelamento ou a de fusão também, em regiões de temperaturas muito baixas, onde há geleiras, mas ainda assim há água líquida. Isso acontece devido à grande concentração de sal nas águas dos mares que diminuem a temperatura de congelamento da água. 4. Superesfriamento. Equilíbrio metaestável: Um equilíbrio metaestável acontece quando um líquido atinge uma temperatura abaixo da sua temperatura de solidificação, sem se tornar sólido, em outras palavras, o líquido está superesfriado. Esse equilíbrio é aparentemente estável, entretanto é muito instável e qualquer perturbação pode acarretar em uma alteração no sistema, levando o líquido a mudar espontaneamente do estado líquido para o estado sólido. 5. Constante crioscópica da água e do álcool terc-butílico: Matematicamente, o abaixamento no ponto de congelamento pode ser calculado pela seguinte equação: onde, = Variação da temperatura; = Constante crioscópica específica para cada solvente; = Molalidade; = Fator de Van’t Hoff (quantidade de partículas produzidas por fórmula de soluto). Sendo assim, a constante crioscópica da água encontrada na literatura é Kc=1,853K.kg/mol e a constante crioscópica do álcool terc-butílico é Kc= Objetivo: Determinação da massa molar de solutos via crioscopia usando como solvente álcool terc-butílico. [1] [2] https://www.stoodi.com.br/blog/2018/08/01/propriedades-coligativas/
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