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PROPRIEDADES COLIGATIVAS Turma ITA/IME 1ª Série QUÍMICA PROF: THIAGO MÁRIO DEFININDO • As propriedades coligativas são propriedades do solvente puro que sofrem alterações quando este solvente passa a constituir uma solução. • As substâncias puras têm propriedades físicas bem definidas. A água pura, por exemplo, congela-se a 0 °C e ferve a 100 °C, ao nível do mar. Tais propriedades (chamadas de constantes físicas) servem para identificar as substâncias puras, pois a presença de impurezas altera esses valores • Dissolvendo-se sal comum em água, por exemplo, ela passa a congelar-se em temperatura mais baixa e a ferver em temperatura mais alta, em relação à água pura. A presença de um soluto na água também altera o comportamento de células vegetais e animais. EVAPORAÇÃO DOS LÍQUIDOS PUROS EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR A partir de um certo instante, o número de partículas que “escapam” se iguala ao número de partículas que retornam ao líquido, por unidade de tempo; então, a partir desse instante, tudo se passa como se a evaporação tivesse parado; na verdade, porém, continua ocorrendo evaporação e condensação, acontecendo apenas que a velocidade de evaporação do líquido se torna igual à velocidade de condensação de seus vapores. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA PRESSÃO DE VAPOR INFLUÊNCIA DA NATUREZA DO LÍQUIDO Líquidos mais voláteis do que a água, como o álcool comum, o éter comum, etc., evaporam-se mais intensamente, resultando maiores pressões máximas de vapor à mesma temperatura. As curvas desses líquidos estão, evidentemente, acima da curva de pressão máxima de vapor da água. INFLUÊNCIA DA QUANTIDADE DE LÍQUIDO • a pressão máxima de vapor de um líquido, a uma dada temperatura, não depende das quantidades de líquido e de vapor presentes. Considerando dois recipientes fechados, à mesma temperatura e contendo o mesmo líquido. A pressão máxima de vapor será exatamente a mesma nos dois recipientes. A EBULIÇÃO DOS LÍQUIDOS PUROS A EBULIÇÃO DOS LÍQUIDOS PUROS A INFLUÊNCIA DA PRESSÃO EXTERNA NA TEMPERATURA DE EBULIÇÃO RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO ATMOSFÉRICA E ALTUTUDE Lei de Henry: Solubilidade de gases em líquidos S = KP S = solubilidade do gás no líquido K = constante específica do líquido P = pressão sobre o líquido RELACIONANDO PRESSÃO ATMOSFÉRICA E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO COMPARANDO LÍQUIDOS DIFERENTES EFEITOS COLIGATIVOS • EFEITO TONOSCÓPICO: Redução de pressão de vapor da solução em relação ao seu solvente puro. • EFEITO EBULIOSCÓPICO: Aumento do ponto de ebulição da solução em relação ao seu solvente puro. • EFEITO CRIOSCÓPICO: Redução do ponto de congelamento da solução em relação ao seu solvente puro. • PRESSÃO OSMÓTICA: Relacionada à passagem de água por uma M.S.P fluindo do meio hipotônico para o meio hipertônico. EFEITO TONOSCÓPICO EFEITO TONOSCÓPICO • ∆p = redução da pressão de vapor • Kt = constante tonoscópica molal • W = concentração molal ou molalidade do soluto (mol/Kg) A LEI DE RAOULT • No século XIX, o cientista francês François Marie Raoult estudou as propriedades coligativas e chegou à conclusão de que: Efeito tonoscópico ou tonométrico Efeito ebulioscópico ou ebuliométrico Efeito crioscópico ou criométrico EQUACIONANDO OS EFEITOS COLIGATIVOS Efeito tonoscópico ou tonométrico Efeito ebulioscópico ou ebuliométrico Efeito crioscópico ou criométrico DETERMINAÇÃO DAS CONSTANTES Constante tonométrica molal Constante ebuliométrica molal Constante criométrica molal PROCESSO OSMÓTICO PROCESSO OSMÓTICO • O fluxo efetivo de solvente através de uma membrana permeável apenas ao solvente é denominado osmose. Verifica-se que esse fluxo ocorre espontaneamente do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. PRESSÃO OSMÓTICA (π) • Quando uma solução aquosa está separada da água pura por uma membrana permeável apenas à água, o valor exato de pressão que se deve aplicar sobre a solução para impedir a osmose é denominado pressão osmótica da solução. Essa grandeza é representada pela letra grega pi minúscula (π). • A pressão osmótica (π) de uma solução diluída de soluto não-eletrólito é diretamente proporcional à concentração em mol/L e à temperatura da solução na escala kelvin (Jacobus Henricus van’t Hoff (1852-1911). OSMÔMETRO DE BERKELEY E HARTLEY Meio hipotônico (- concentrado) Meio hipertônico (+ concentrado) pressão osmótica (π) RESUMINDO PROPRIEDADES COLIGATIVAS EM SOLUÇÕES IÔNICAS • em concentrações idênticas, as soluções eletrolíticas apresentavam efeitos coligativos maiores do que os das soluções não-eletrolíticas. • em soluções eletrolíticas, as moléculas do soluto se dividem em íons. • é a quantidade total de partículas dissolvidas numa certa quantidade de solvente que determina a intensidade das propriedades coligativas da solução. FATOR DE CORREÇÃO “i” DE VAN’T HOFF α = grau de ionização ou dissociação q = quantidade de íons gerados por unidade elementar do soluto EXEMPLIFICANDO O FATOR i QUESTÃO 01 QUESTÃO 02 Numa mesma temperatura, foram medidas as pressões de vapor dos três sistemas abaixo. Os resultados, para esses três sistemas, foram: 105,0, 106,4 e 108,2 mmHg, não necessariamente nessa ordem. Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor dos sistemas QUESTÃO 03 QUESTÃO 04 Considere o gráfico abaixo que representa as variações das pressões máximas de vapor de um solvente puro e duas soluções com diferentes concentrações de um mesmo soluto nesse solvente, em função da temperatura Pode-se concluir que a curva: a) x corresponde à solução mais concentrada. b) y corresponde à solução mais concentrada. c) z corresponde à solução mais diluída. d) x corresponde ao solvente puro. e) z corresponde ao solvente puro QUESTÃO 05 QUESTÃO 06 QUESTÃO 07 QUESTÃO 08 QUESTÃO 09 Ao se colocar uma célula vegetal normal, numa solução salina concentrada, observa-se que ela começa a “enrugar” e a “murchar”. Sobre este fenômeno é incorreto afirmar: a) Há um fluxo de solvente da solução salina para o interior da célula. b) Quanto maior for a concentração da solução salina externa, maior será o fluxo de solvente. c) O fluxo de solvente ocorre através de membranas semipermeáveis. d) Há uma diferença de pressão, dita osmótica, entre a solução celular e a solução salina do meio. e) A célula vegetal não se encontra num meio hipotônico em relação à concentração da solução salina QUESTÃO 10 QUESTÃO 11 QUESTÃO 12 QUESTÃO 13 QUESTÃO 14 QUESTÃO 15 QUESTÃO 16 PROPRIEDADES COLIGATIVAS Turma ITA/IME 1ª Série DEFININDO EVAPORAÇÃO DOS LÍQUIDOS PUROS EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA PRESSÃO DE VAPOR INFLUÊNCIA DA NATUREZA DO LÍQUIDO INFLUÊNCIA DA QUANTIDADE DE LÍQUIDO A EBULIÇÃO DOS LÍQUIDOS PUROS A EBULIÇÃO DOS LÍQUIDOS PUROS A INFLUÊNCIA DA PRESSÃO EXTERNA NA TEMPERATURA DE EBULIÇÃO RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO ATMOSFÉRICA E ALTUTUDE Lei de Henry: Solubilidade de gases em líquidos RELACIONANDO PRESSÃO ATMOSFÉRICA E TEMPERATURA DE EBULIÇÃO Slide 14 Slide 15 COMPARANDO LÍQUIDOS DIFERENTES EFEITOS COLIGATIVOS EFEITO TONOSCÓPICO EFEITO TONOSCÓPICO A LEI DE RAOULT EQUACIONANDO OS EFEITOS COLIGATIVOS DETERMINAÇÃO DAS CONSTANTES PROCESSO OSMÓTICO PROCESSO OSMÓTICO PRESSÃO OSMÓTICA (π) OSMÔMETRO DE BERKELEY E HARTLEY RESUMINDO PROPRIEDADES COLIGATIVAS EM SOLUÇÕES IÔNICAS FATOR DE CORREÇÃO “i” DE VAN’T HOFF EXEMPLIFICANDO O FATOR i QUESTÃO 01 QUESTÃO 02 QUESTÃO 03 QUESTÃO 04 QUESTÃO 05 QUESTÃO 06 QUESTÃO 07 QUESTÃO 08 QUESTÃO 09 QUESTÃO 10 QUESTÃO 11 QUESTÃO 12 QUESTÃO 13 QUESTÃO 14 QUESTÃO 15 QUESTÃO 16