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PROPRIEDADES COLIGATIVAS.
Prof. Ubiridiana Patrícia Locatelli
PRESSÃO DE VAPOR DOS SOLVENTES
DIAGRAMA DE FASES
O diagrama de fases é um gráfico que permite definir em que estado físico uma substância se encontra num dado instante, conhecendo sua temperatura e pressão.
Um diagrama de fases apresenta os seguintes elementos:
Curva de fusão: separa as áreas que correspondem aos estados sólido e líquido.
Curva de vaporização: separa as áreas que correspondem as fases líquida e vapor.
Curva de sublimação: separa as áreas que correspondem as fases sólida e vapor.
Ponto triplo: ponto de interseção das três curvas (fusão, vaporização e sublimação). Este ponto indica os valores de temperatura e pressão que a substância pode simultaneamente estar nos três estados.
Ponto crítico: indica a maior temperatura que a substância é vapor. A partir desse ponto não é mais possível diferenciar os estados líquido e vapor. Para temperaturas acima do ponto crítico a substância passa a ser um gás.
PRESSÃO DE VAPOR DE UM LÍQUIDO.
A pressão máxima de vapor, ou simplesmente pressão de vapor, é a pressão exercida pelo vapor quando ele está em equilíbrio com a fase líquida em uma temperatura constante.
Volatidade de um líquido depende da facilidade que as moléculas têm de “escapar” para a fase gasosa. Essa facilidade é determinada pela pressão de vapor de um líquido.
A pressão de vapor depende somente da natureza do líquido e da temperatura. Quando as forças intermoleculares são muito intensas, a vaporização é pouco provável, a pressão de vapor é menor.
No entanto, se as moléculas não estiverem fortemente presas ao líquido, a vaporização ocorrerá com facilidade, é a pressão de vapor será maior.
Curva de Pressão de Vapor.
Propriedades Coligativas
As substâncias possuem diversas propriedades, que podem ser gerais, específicas, químicas e físicas. Porém, quando temos uma solução, isto é, uma mistura de duas ou mais substâncias com aspecto homogêneo, suas propriedades são bem diferentes das propriedades das substâncias iniciais.
As propriedades coligativas são aquelas que não são influenciadas pela natureza do soluto adicionado ao solvente, mas sim pela quantidade de partículas presentes.
Os estudos da variação de determinadas propriedades do solvente com a adição de um soluto são chamados de propriedades coligativas.
TONOSCOPIA
Quando se adiciona um soluto não volátil a um solvente, a pressão de vapor do solvente diminui. Por exemplo, no caso da água, quando ela está a 25 ºC, a sua pressão de vapor é igual a 3 172 Pascais. Se adicionarmos açúcar à água, a sua pressão de vapor irá sofrer um abaixamento.
Quanto maior for o número de moléculas de soluto que estão dissolvidos, maior será o efeito tonoscópico, maior o abaixamento na pressão de vapor de uma solução frente ao solvente puro.
Ebulioscopia
O efeito ebulioscópico é a elevação do ponto de ebulição do solvente pela adição do soluto não volátil.
Essa propriedade coligativa pode ser vista quando estamos fazendo café, quando a água está para ferver e, então, adicionamos açúcar. Nesse momento a água para instantaneamente de ferver e demora mais para entrar em ebulição, ou seja, o seu ponto de ebulição será maior.
A explicação para esse fenômeno é o mesmo do que foi dito para a tonoscopia, ou seja, deve-se à interação entre as moléculas ou os íons do soluto não volátil com as moléculas de água, dificultando sua passagem para vapor.
Crioscopia
A crioscopia ou criometria corresponde à diminuição da temperatura de congelamento do solvente.
A água se congela ao nível do mar a 0ºC. Porém, se colocarmos sal sobre o gelo (água já congelada), ele começará a derreter. Isso porque o sal interage com as moléculas de água, aumentando a sua massa molar e dificultando o seu congelamento.
Em lugares frios, usa-se essa propriedade coligativa para impedir que a água dos radiadores dos carros congele, por se adicionar um anticongelante, como o etilenoglicol.
OSMOSCOPIA
A osmose é a passagem de solvente através de membranas semipermeáveis para uma solução mais concentrada. A osmoscopia é o estudo da osmose e é uma propriedade coligativa.
Membrana permeável e semipermeável.
A membrana semipermeável é seletiva, sendo que ela permite a passagem do solvente, mas não das partículas de soluto. As cascas de muitas frutas, verduras, legumes e hortaliças funcionam como membranas semipermeáveis.
Pressão osmótica.
O valor da pressão osmótica depende de cada solução. Quanto maior for a concentração da solução, maior será a pressão osmótica. Isso mostra que a osmose é uma propriedade coligativa, pois é uma propriedade que não depende da natureza das partículas, mas somente da quantidade de partículas dissolvidas na solução.
A pressão osmótica é simbolizada pela letra grega pi (π) e pode ser determinada por meio de duas expressões matemáticas:
Onde:
M = 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;
C = concentração do soluto (mol/L);
i = fator de Van’t Hoff.
Conforme se verifica na fórmula, quanto maior a diferença de concentração entre os meios, maior será a pressão osmótica exercida.
No meio hipertônico temos uma hemácia desidratada pela perda de água. Isso ocorre quando as células estão expostas a meios com concentração salinas superior aos meios celulares, isso faz com que a água tende a sair da célula, desidratando-a
Quando a hidratação das hemácias é normal, podemos dizer que a célula está em solução isotônica. Isso ocorre quando as células estão expostas a meios com concentração salina semelhante a fluídos celulares.
No meio hipotônico podemos dizer que a hemácia está inchada pela entrada excessiva de água. Isso ocorre quando as células estão expostas a meios de concentração salina inferior à de fluidos celulares.
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