PROPRIEDADES COLIGATIVAS

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PROPRIEDADES COLIGATIVAS 
Aline de Santana Carvalho[1: Acadêmicos do curso de Química-Licenciatura da Universidade Federal do Amapá]
Eduardo Ricardo Silva Cardoso ¹
Flávia Braga¹
Jucielle Tavares¹
Luca do Vale Penha¹
Luciane Barros Silva¹
Joel Diniz[2: Docente da disciplina Físico-Química I do curso de Química Licenciatura]
INTRODUÇÃO
Neste presente trabalho será abordado um tema de extrema importância nomeadamente “Propriedades coligativas”  que são fenômenos que envolvem evaporação, ebulição e congelamento dos líquidos. Estes são alterados quando se adiciona ao líquido um determinado soluto.
DESENVOLVIMENTO
Propriedades Coligativas
A evaporação, a ebulição e o congelamento dos líquidos são fenômenos muito importantes. Nota-se também que esses fenômenos são alterados quando, ao líquido, se adiciona certa quantidade de uma determinada substância. As propriedades coligativas das soluções são propriedades que dependem apenas do número de partículas dispersas na solução, independente da natureza dessas partículas.
Os solutos não voláteis podem ser moleculares ou iônicos. Um exemplo de soluto não volátil molecular é o açúcar (sacarose – C12H22O11) que vemos na forma de cristaizinhos brancos porque milhares e milhares de moléculas estão bem unidas, formando assim esses cristais. Mas quando dissolvemos o açúcar em água, suas moléculas separam-se e ficam isoladas, por isso não conseguimos visualizá-las, mas as moléculas de C12H22O11 estão lá dissolvidas na água. Um exemplo de soluto não volátil iônico é o sal (cloreto de sódio – NaCl), cujas fórmulas unitárias estão também unidas, formando aglomerados iônicos de estrutura geométrica bem definida, que são chamados de retículos cristalinos. Mas ao ser colocado em água, o sal reage com as moléculas dela, tendo os seus íons separados (ocorre uma dissociação iônica). Assim, os íons Na+ e Cl- ficam dispersos na água e também não são visíveis a olho nu.
Conceito de pressão de vapor de um líquido
A pressão de vapor de um líquido é quando as velocidades de evaporação e de condensação se igualam, e é atingido o estado de equilíbrio dinâmico e sem a alteração da temperatura, a pressão que se lê no manômetro permanece constante. Isso é também denominado pressão máxima de vapor do líquido.
São dois os fatores que influenciam nessa pressão de vapor de um líquido. O primeiro fator é a temperatura que, com o aumento dela, acarreta no aumento da pressão de vapor de um líquido. O outro fator é a natureza do líquido. Como exemplo, sendo o éter, esse líquido possuí maior pressão de vapor, ele é o líquido cujas moléculas evaporam mais facilmente (mais volátil). Portanto a pressão de vapor de um líquido indica sua volatilidade.
A pressão de vapor de uma substância é a pressão exercida pelo vapor que está em equilíbrio dinâmico com a fase condensada. Como se trata de um equilíbrio, temos que a energia livre de Gibbs na formação do vapor é nula, ou seja:
Gvap Gm g  Gm l   0  Gvap GvapRT ln P  0				
Então, a pressão de vapor é dada por:
ln P  
G
H 
S
RT
vap  	vap 	vap
RT
R
Pode se observar que o equilíbrio só será alcançado caso o sistema esteja fechado. Em caso contrário, o líquido estará em continua evaporação, ou seja, moléculas escaparão na forma de gás. Para compararmos, uma substância que possua maior pressão de vapor do que outra é dita mais volátil, ou seja, tem maior facilidade de passar ao estado gasoso. Um exemplo é: álcool e água; o álcool evapora mais rapidamente que a água, ou seja, é mais volátil. Por tal motivo, sua pressão de vapor é superior que à da água.
Dependência da Temperatura:
Quanto maior a temperatura, maior a energia cinética das partículas, e desta forma, há um maior número de partículas com tendência a passar para o estado gasoso. Desta forma, há um aumento da pressão de vapor.
Dependência das Interações Intermoleculares:
Quanto mais intensas forem as interações intermoleculares, mais fortemente estarão as moléculas unidas. Desta forma, substâncias que possuem intensas forças moleculares possuem baixas pressões de vapores. A água, por exemplo, possuem fortíssimas interações intermoleculares, as ligações de hidrogênio. Por tal motivo sua pressão de vapor é baixa.
 Temperatura de ebulição de um líquido
Para que um líquido entre em ebulição é preciso que sua pressão de vapor seja igual à pressão atmosférica (é a pressão que atua sobre a superfície líquida). Assim, a temperatura na qual um líquido entra em ebulição depende da pressão exercida sobre ele. Por exemplo, a água quando a pressão externa sobre a superfície da água é igual a 760 mmHg, a temperatura na qual a água entra em ebulição é denominada temperatura de ebulição da água. A temperatura de ebulição normal da água é 100°C, porque nessa temperatura a pressão do vapor de água é 760 mmHg.
Se houver necessidade de reduzir a temperatura de ebulição de um líquido basta diminuir a pressão exercida sobre ele. É possível ferver a água sem aquecer só é preciso ter a pressão do local bem reduzida.
AS PROPRIEDADES COLIGATIVAS SE DIVIDEM EM:
Ebulioscopia
Este fenômeno ocorre, por exemplo, quando adicionamos açúcar na água do café que estava prestes a entrar em ebulição e ele retarda este ponto de ebulição devido a interação com o solvente. Em outras palavras, a ebulioscopia consiste no aumento da temperatura de ebulição, ou mais especificamente no aumento da variação da temperatura de ebulição devido à presença de partículas de soluto não volátil. A fórmula usada para o cálculo é:
ΔTe = Te2 – Te
Onde:
Te = temperatura de ebulição da solução
Te2 = temperatura de ebulição do solvente
Tonoscopia
Este processo pode ser também chamado de tonometria e consiste no abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente sendo o soluto o responsável. Vale lembrar que a pressão máxima de vapor ocorre quando as velocidades de condensação e evaporação se tornam iguais e atinge-se um equilíbrio dinâmico. Esse processo ocorre quando adicionamos iodo (soluto não volátil) à agua (solvente), por exemplo. A fórmula para o cálculo da Tonoscopia é:
Δp = P2 – P
Onde:
P = pressão de vapor da solução
P2 = pressão de vapor do solvente.
Crioscopia
Este fenômeno pode ser também chamado de criometria e é a razão pela qual se consegue evitar o congelamento da água dos radiadores. Nos países muito frios as pessoas adicionam à água dos radiadores aditivos especiais que elevam o ponto de ebulição da água e também diminuem o seu ponto de solidificação ou congelamento. E quanto maior for à concentração desse aditivo na água, menor será a temperatura de congelamento. A fórmula que permite calcular essa propriedade é:
ΔTc = Tc2 - Tc
Onde:
Tc = temperatura de congelamento da solução
Tc2 = temperatura de congelamento do solvente
Pressão osmótica
Primeiro devemos definir o fenômeno da osmose, que é a passagem de solvente da solução menos concentrada para a mais concentrada através de uma membrana semipermeável. Isso ocorre, por exemplo, quando deixamos feijão de molho antes do cozimento. Podemos notar que os grãos do feijão ficam inchados. A pressão osmótica é a pressão que deve ser exercida sobre a solução a fim de barrar ou dificultar a passagem de solvente. 
A equação para seu cálculo é:
π= M.R.T
Onde:
M= molaridade
R = constante dos gases
e T= temperatura em Kelvin
CONCLUSÃO 
Através desse trabalho pode-se concluir que as propriedades coligativas dependem exclusivamente do número de partículas e não da natureza das partículas. Todas essas propriedades provêm do abaixamento do potencial químico do solvente líquido, provocado pela presença do soluto. Por outras palavras, cada uma dessas propriedades depende da diminuição da tendência de escape das moléculas do solvente pela adição de partículas do soluto.
REFERÊNCIAS
PEDROLO, Caroline. Propriedades coligativas. Disponível em: <https://www.infoescola.com/quimica/propriedades-coligativas/>. Acesso em: 27 de janeiro. 2018.