Relatório(4) Propriedades Coligativas

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Faculdade de Ciências
Departamento de Física
Curso de Bacharelado/Licenciatura em Física
Laboratório de Química Geral e Inorgânica
Prof.ª Bruna Andressa Bregadiolli
Relatório nº: 4
Propriedades Coligativas: Abaixamento do Ponto de Congelamento
Autores:
Murillo Rodrigues Silva
Lucas Matheus Augusto
Bauru
2017
1 – Introdução
	Coligar, do latim colligare, significa unir, ligar, juntar, juntar para um fim comum. As denominadas propriedades coligativas referem-se a quatro propriedades físicas características de soluções diluídas (abaixamento crioscópico, pressão osmótica, elevação do ponto de ebulição e abaixamento da pressão de vapor), cujos comportamentos são correlacionados e unidos pelo fato de dependerem do número de partículas de soluto presente (independente de sua natureza química) em uma dada quantidade de determinado solvente. Todas têm em comum o fato do potencial químico do solvente no estado líquido ser diminuído na presença de um soluto (solução no estado líquido), de tal forma que o equilíbrio com a fase vapor (para solutos não-voláteis) ou com a fase sólida seja estabelecido em temperaturas diferentes, a uma dada pressão, ou a pressões diferentes a uma dada temperatura. (Dos Santos. R. A., Vidotti C. E., Silva L. E., Maionchi F., Hioka N. DETERMINAÇÃO DA MASSA MOLAR POR CRIOSCOPIA: TERC-BUTANOL, UM SOLVENTE EXTREMAMENTE ADEQUADO, Departamento de Química, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2002.).
	A mudança de temperatura de congelamento devido à adição de soluto pode ser calculada da seguinte forma:
	Onde Kf é a constante de abaixamento do ponto de congelamento molalidade (1,86 °C/m para a água), m é a molalidade da solução e i é o número de partículas produzidas por fórmula unitária.
Molalidade = moles de soluto/kg de solvente
2 – Objetivos
	Observar o efeito de solutos sobre o ponto de congelamento da água.
3 – Materiais e Métodos
3.1 – Materiais
Béquer 100 ml
Béquer 400 ml
Bastão de vidro
Tubos de ensaio
Pera se sucção
Termômetro de mercúrio
Água destilada
Gelo
Cloreto de sódio (NaCl)
Açúcar (C12H22O11)
Etileno Glicol (C2H6O2)
3.2 – Métodos
	Inicialmente foi preparado um banho de gelo preenchendo ¾ de um béquer com gelo que, logo em seguida, foi coberto com uma camada de Cloreto de sódio (NaCl) de aproximadamente 1 cm de espessura. Foi medida a temperatura antes e depois de colocado o sal.
	Para a determinação do Ponto de Congelamento de solução foram preparadas 4 soluções em um béquer: 
62,716g de água pura
5,808g de NaCl com 100,900g de água.
34,004g de açúcar com 100,000g de água.
6,2g de Etileno glicol com 100,006g de água
Em seguida foram medidas as temperaturas das soluções, colocadas em tubos de ensaio, agitadas vagarosamente e mergulhadas em banho de gelo. Após a formação de pequenos cristais de gelo na parede dos tubos, foras medidas novamente as temperaturas com o termômetro de mercúrio. Com os valores das temperaturas e do ponto de congelamento da água pura foi possível calcular as molalidades das soluções de açúcar e NaCl, já as soluções de água pura e etileno glicol foram utilizadas para a obtenção do Ponto de Congelamento da água pura e da massa molecular a partir do Ponto de Congelamento, respectivamente.
A massa molar do etileno glicol foi calculada da seguinte forma:
4 – Resultados e discussões
4.1 – Resultados
	 
	Msolvente (g)
	Msoluto (g)
	m (mol/kg)
	∆T (°C)
	i
	Solução 2 (H2O + NaCl)
	100,900
	5,808
	1,002
	21
	11,31290
	Solução 3 (H2O + Açucar)
	100,000
	34,004
	0,994
	20
	10,68817
Tabela 1. Dados obtidos através do experimento
	Para o Etileno glicol:
	MM(Etileno glicol) = 10*Kf*Msoluto(g)/Msolvente(g)*∆T
	
	MM(Etileno glicol) = 1,86*6,199/0,100006*19
	
	MM(Etileno glicol) = 60,695 g/mol
Tabela 2. Cálculo da MM do Etileno Glicol
4.2 – Discussões
	Na primeira parte do experimento, onde foi preparado o banho com gelo e adicionado uma camada de 1 cm de gelo, conseguimos observar que a temperatura inicial de 8°C, abaixou em um tempo relativamente baixo para uma temperatura final de de -2°C, uma variação de 10°C, que é o valor esperado de variação, portanto a primeira parte do experimento foi concluída com sucesso.
	A segunda parte do experimento foi determinar o ponto de congelamento das soluções (H2O + NaCl) e (H2O + Açúcar). Com os dados da tabela, pode-se calcular a molalidade. Para a solução com NaCl, a molalidade foi de 1,002 mol/kg, com uma variação de 21°C da temperatura que era de 24°C para 3°C. Na solução contendo açúcar, a molalidade foi de 0,994 mol/kg, com uma temperatura inicial de 26°C, abaixando até 6°C, variando assim 20°C.
	A terceira parte do experimento, foi para determinar o ponto de congelamento de água pura e calcular massa molecular a partir do ponto de congelamento da solução (H2O + C2H6O2). O Ponto de congelamento da água se mantida à uma pressão de 1 atm, espera-se que ponto de congelamento seja à 0°C, observamos que os cristais de gelo começaram a se formar na parede do tubo de ensaio à uma temperatura de 2°C, variando 22°C em relação à temperatura inicial. Na solução de água mais etileno glicol, conseguimos obter sua massa molecular à partir do ponto de congelamento. Com os cálculos realizados, obtivemos que sua massa molecular é de 60,695 g/mol. Foi observado também que quando adiciona-se etileno glicol em água, observamos que a substância ficou com uma aparência turva, isso se dá pelo fato do etileno glicol ser praticamente insolúvel em água, pois hidrocarbonetos são moléculas apolares que não dissolvem em moléculas polares, como a água e o etileno glicol também pertence ao tipo alceno dos hidrocarbonetos.
5 – Conclusão
	Com este procedimento experimental podemos concluir, que à medida que se adiciona um soluto a uma solução, sua temperatura de fusão diminui. No tubo que contém solução com sal o congelamento demora mais para ocorrer e ocorre a uma temperatura mais baixa. Isso se dá devido à dissolução do soluto na água, provocando o abaixamento do ponto de congelamento.