Relatório Físico-Química Experimental

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALEXIA BATISTA FORTUNATO 
BRUNA MANZANI LEITE DE CASTRO 
LEONEL PORTILHO 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL 
 
PROPRIEDADES COLIGATIVAS E EBULIOMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dourados/MS 
2017
2 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES COLIGATIVAS E 
EBULIOMETRIA 
 
 
 
 
Relatório da disciplina de físico-química 
experimental. Professora da Disciplina: 
Profª. Dr
a
. Adriana Evaristo de Carvalho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dourados/MS 
 
2017 
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1. INTRODUÇÃO 
As propriedades coligativas são consequências das interações que ocorrem entre 
as partículas do soluto e do solvente. Dependem apenas da concentração do soluto, e 
independem da natureza do mesmo, desde que a solução seja suficientemente diluída. 
As quais são: aumento da temperatura de ebulição, abaixamento da pressão de vapor, 
diminuição da temperatura de congelamento e pressão osmótica. Uma propriedade 
fundamental para análises químicas, tais como, identificação de substâncias, 
determinação de massas molares, dessalinização da água, entre outros
1
. 
Existem quatro propriedades coligativas, são elas: Elevação ebulioscópica e 
abaixamento crioscópico, Tonoscopia, Osmoscopia e Ebulioscopia ou ebuliometria. 
Nas práticas realizadas, as propriedades coligativas estudadas foram as duas 
últimas citadas acima. Sobre elas é importante ressaltar que, O efeito ebulioscópico é 
o aumento do ponto de ebulição de um líquido quando adicionamos um soluto não 
volátil a ele. Por exemplo, quando temos água fervendo, já atingiu o seu ponto de 
ebulição (100 ºC ao nível do mar), e adicionar açúcar, a água para de ferver na hora, ou 
seja, a temperatura de ebulição aumentou, isto é, a interação entre as moléculas do 
solvente e do soluto dificulta a passagem da molécula para o estado de vapor, por isso, é 
necessário adicionar mais energia na forma de calor, para que a solução entre em 
ebulição novamente 
2
. Ao adicionar um soluto não-volátil num solvente, formamos uma 
solução que tem pressão de vapor menor do que o solvente 
1
. 
 
 
 
 
Onde é a pressão de vapor do líquido puro e P é a pressão de vapor da 
solução. Por análise direta da Lei de Raoult, caso fizéssemos um gráfico da pressão de 
vapor em função da fração molar do solvente, obteríamos uma reta crescente, que passa 
pela origem, com coeficiente angular. A Lei de Raoult só funciona para soluções ideais, 
ou seja, uma solução onde as interações das moléculas do solvente com a do soluto são 
idênticas às interações soluto-soluto 
1
. 
Gráfico abaixo representa a pressão máxima de vapor do líquido, em função da 
temperatura do solvente puro e da solução (Ebulioscopia).
3 
4 
 
 
 Gráfico 1- Fonte: blogdoenem.com.br 
 Note que à medida que a solução ferve, o solvente vai evaporando, a concentração da 
solução vai aumentando e sua temperatura de ebulição (te) também aumenta.
3
 
A propriedade da osmoscopia, relacionada com a osmose, estuda a passagem 
espontânea de solvente de uma solução mais diluída, para outra mais concentrada, 
através de uma membrana semipermeável, por exemplo, se colocarmos ameixas secas 
em água, com o tempo, notaremos que as ameixas incharão. Isso ocorre porque a pele 
da ameixa seca funciona como uma membrana semipermeável e o solvente passa por 
ela e vai para o interior da ameixa. A palavra osmose vem grego osmós, que significa 
impulso.
2
 
A Osmometria estuda a medição da pressão osmótica das soluções. As soluções 
devem ser do mesmo soluto, afim de igualar concentração. Para impedir que o solvente 
passe para a solução mais concentrada, é adicionado uma pressão sobre a solução 
concentrada. Para a realização da osmose existem três tipos de membranas: Permeáveis, 
Impermeáveis e Semipermeáveis. As membranas permeáveis deixam passar solvente e 
soluto. É usado, por exemplo, um pano de algodão fino, as membranas 
impermeáveis não deixam passar solvente e nem soluto e as membranas 
semipermeáveis tem ação seletiva quanto ao tipo de substância que pode atravessá-la, 
deixam-se atravessar por algumas substâncias, mas por outras não. Permite a passagem 
do solvente e impede a passagem do soluto. São exemplos de membranas 
semipermeáveis
4
: 
 Papel vegetal; 
 Papel pergaminho; 
5 
 
 Tripa de animal (as que envolvem linguiça e salsicha); 
 Bexiga de animal; 
 Película de acetato de celulose – papel celofane; 
 Membrana celular; 
 Membrana de porcelana que contém ferrocianeto cúprico Cu[FeCN6]. 
Pressão Osmótica (π) é a pressão que se deve aplicar à solução para não deixar o 
solvente atravessar a membrana semipermeável. É a pressão que é preciso exercer sobre 
um sistema, para impedir que a osmose ocorra naturalmente
4
. 
Leis da Osmometria 
• Primeira Lei: Em temperatura constante, a pressão osmótica é diretamente 
proporcional à molaridade da solução. Em particular, para um número fixo (n1) de mols 
do soluto, a pressão osmótica será inversamente proporcional ao volume da solução. 
• Segunda Lei: Em molaridade constante, a pressão osmótica é diretamente proporcional 
à temperatura absoluta da solução.
2 
 
2. OBJETIVO 
 Estudar as propriedades coligativas, pelos experimentos de aumento da pressão, 
osmose e determinar a massa molar de uma substância pela elevação do ponto de 
ebulição. 
 
6 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 3.1 MATERIAIS 
 Cubo de gelo 
 Balança analítica 
 Fio de cobre 
 Suporte Universal 
 Copo transparente 
 Colher 
 Termômetro 
 Proveta de 100 mL 
 Chapa de Aquecimento 
 Garra 
 Rolha 
 
3.2 REAGENTES 
 Ovos 
 Açúcar 
 Vinagre 
 Etileno Glicol 
 
3.3 MÉTODOS 
 Prática 1: Aumento da pressão 
 Para este experimento foi feito uma adaptação. Montou-se o suporte universal e 
fixou-se a garra. Nesta garra, foi colocado o cubo de gelo e pressionou-se o fio de cobre 
no gelo. 
 Prática 2: Osmose 
 Lavou-se um dos ovos e ele foi colocado em um recipiente contendo 250 mL de 
vinagre. O outro colocou-se em um recipiente porém não foi adicionado o vinagre. 
Ambos ficaram em repouso por um dia. 
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 Foi retirado o vinagre do copo e tomou-se o cuidado para não romper a 
membrana. Depois esse ovo foi lavado e foi colocado novamente no copo (também 
lavado). Preparou-se então, uma solução supersaturada de açúcar em água, sendo 250 g 
de açúcar para 250 mL de água quente, aqueceu-se até que a dissolução fosse completa. 
 Por fim, essa solução foi esfriada e colocada no copo contendo o ovo. Deixou-se 
em repouso por um dia. Foi observado e anotado as alterações. 
 Prática 3: Ebuliometria 
 Montou-se a aparelhagem para determinar o ponto de ebulição da água, para 
isso, foi colocado 150 mL de água destilada no balão e aqueceu-se até que a temperatura 
permanecesse constante. 
 Adicionou-se 33,75 mL de etileno-glicol na água aquecida. Aguardou-se até que 
a temperatura ficasse constante. 
 
4. RESULTADOS 
Prática 1: Aumento da pressão 
 Ao exercer a pressão no fio de cobre sobre o gelo, percebe-se que o fio penetra o 
gelo, e aágua que está acima congela-se novamente, isto porque, não existe mais a 
pressão do fio. Desta maneira, o fio corta o gelo, porém o bloco de gelo continua igual. 
 Isto ocorre, porque o ponto de fusão é alterado conforme a pressão exercida. Em 
condições normais de pressão (1 atm) o gelo se fundiria a 0 ºC, porém o gelo se 
liquefez, mesmo não sendo alterado a temperatura da água. O regelo após a passagem 
do fio de cobre indica que não houve alteração da temperatura da água e após o fio de 
cobre deixar de exercer pressão a água volta a se solidificar. 
 
 Prática 2: Osmose 
 A reação abaixo é a obtida abaixo, no qual, os íons (H
+
) do ácido acético reage 
com o carbonato de cálcio, presente na casca do ovo e libera CO2, ocorrendo a 
degradação da casca. As bolhas observadas no experimento refere-se ao CO2 e o aspecto 
do ovo (inchado) ocorre devido a adsorção da solução por osmose. 
 
 
 Quando, o ovo entrou em contato com a solução supersaturada, o ovo diminuiu o 
tamanho, transferindo então, solução do meio interno para o externo. 
 Foi possível neste experimento, notar uma membrana semipermeável, isto 
porque só permite a passagem de ácido acético, observamos quando ocorre a dissolução 
8 
 
da casca, em que ocorre a passagem de água do meio menos concentrado (hipotônico) 
para o mais concentrado (hipertônico). Quando é adicionada a solução supersaturada, 
ocorre do meio hipertônico para o meio hipotônico.
5
 
 
 Prática 3: Ebuliometria 
 Ao adicionarmos o etileno glicol na solução percebemos que ocorreu o aumento 
do ponto de ebulição. A elevação do ponto de ebulição, ocorreu devido a presença de 
um soluto não volátil em uma solução, em que abaixou a pressão de vapor do solvente.
5
 
 Desta maneira, é possível encontrar a massa molar do soluto pelos cálculos 
abaixo: 
 
Onde: - : variação da temperatura de ebulição 
- : é a constante ebulioscópica 
-W: molalidade da solução 
 Sabemos que, 
 
 
 
 
 e que, 
 
 
 
 
 ao substituirmos as equações, temos: 
 
 
 
 
MM = Massa molecular do etileno glicol. 
 
 A partir do experimento, obtivemos os seguintes dados: 
Dados: 
Te = T2 – T1 = 102,5 – 99,7 = 2,8 °C; 
Ke = 0,52 °C (*obtido na literatura); 
m2 = massa de água em 150mL = 150g 
m1 = massa de etileno glicol em 33,75mL = 37,4625 
d = 1,11 g.mL
-1
 (densidade do etileno glicol. *obtido na literatura); 
 Foi possível encontrar a massa molar do etileno glicol: 
MM = Ke x m1 x 10
3 
 = 0,52 x 37,4625 x 10
3 
= 0,04638 x 10
3
 = 46,38 (g.mol
-1
). 
 Te x m2 2,8 x 150 
9 
 
Onde: 
Valor da massa teórica prevista na literatura = 62,07 (g.mol
-1
). 
 Desta forma, foi possível encontrar a porcentagem de erro: 
E% = (62,07 – 46,38) x 100 = 25,27% 
62,07 
 
5. CONCLUSÃO 
Neste trabalho foi determinada experimentalmente a massa molecular de um 
soluto através da técnica de ebuliometria. Pode-se concluir que o experimento não se 
teve o objetivo alcançado para se determinar a Massa Molecular de um soluto 
O desvio da massa molecular encontrada para o ácido benzóico em relação à 
massa molecular teórica foi de 25,27% para nosso experimento, um valor considerado 
alto, levando-se em conta as condições disponíveis para nosso experimento. A média do 
nosso valor encontrado foi de 46,98 contra 62,07 da massa teórica, esta diferença pode 
ser atribuída a possíveis perdas de calor durante nosso processo já que o experimento 
não foi realizado em condições totalmente isoladas, a calibração de equipamentos 
utilizados como balança e termômetro ou a pureza do ácido utilizado. 
 
 6. REFERÊNCIAS 
1. Propriedades Coligativas Disponível em: eoquimica.com/file/38/resumo-
propriedades-coligativas. 
2. MUNDO EDUCAÇÃO, propriedades coligativas. Disponível em: http://mundo 
educacao.bol.uol.com.br/quimica/propriedades-coligativas.htm. 
3. ATKINS, P., Paula J. “Físico Químico”, 7ª ed. vol.1 editora LTC, 2003. Cap. 7. 
4. Disponível em: 
http://quimicanova.sbq.org.br/imagebank/pdf/Vol20No4_377_v20_n4_06.pdf?agreq=os
mometria&agrep=jbcs,qn,qnesc,qnint,rvq 
 
5. ATKINS, P. W.; JONES, L.. Princípios de química: questionando a vida moderna e 
o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.