AULA PROPRIEDADES COLIGATIVAS ASPECTOS QUANTITATIVOS

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PROPRIEDADES 
COLIGATIVAS –
Parte II
COLÉGIO NAVAL
MARINHA DO BRASIL
GM (RM2 – T) THAIS SILVA
2012
2
OBJETIVOS
 Quantificar o fenômeno de:
• Abaixamento relativo da pressão máxima de vapor pela
adição de um soluto molecular.
• Abaixamento relativo da temperatura de congelação.
• Elevação da temperatura de ebulição.
• Pressão osmótica, pela adição de um soluto molecular.
 Analisar os efeitos coligativos da adição de solutos iônicos,
bem como determinar o fator de Van’t Hoff.
3
TÓPICOS
1. Pressão Máxima de Vapor (Pv).
2. Lei de Raoult.
3. Equação de Van’t Hoff.
4. Propriedades coligativas para soluções iônicas.
4
PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR
É a pressão exercida por seus vapores (vapores
saturados) quando estes estão em equilíbrio dinâmico
com o líquido.
Maior Pressão 
de Vapor
Líquido 
mais volátil
Menor Temperatura 
de Ebulição
5
• Num sistema fechado: o líquido tende a evaporar e o
vapor tende a se condensar até que atinjam um
equilíbrio.
• Quando a Vevaporação = Vcondensação dizemos que a pressão
exercida pelos vapores saturantes do líquido atingiram
a Pressão Máxima de Vapor.
VaporLíquido
ãoVcondensaç
oVevaporaçã


PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR
6
PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR
A pressão de vapor indica a tendência de um líquido sofrer 
evaporação:
• quanto mais volátil for o líquido, maior será sua pressão de 
vapor;
• quanto maior a temperatura, maior a pressão de vapor.
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• Pressão Atmosférica = 760 mmHg = 1 atm.
• Água ferve à 100 ºC.
• Onde a pressão for menor, a temperatura de ebulição 
será menor. Ex: La Paz (Bolívia) 90ºC.
• Onde a pressão for maior que 1 atm, a temperatura de 
ebulição será maior. Ex: panela de pressão 120 ºC.
8
Influência da temperatura na pressão máxima de vapor
9
LEI DE RAOULT 
A pressão de vapor de um solvente (P), numa dada solução 
molecular, é igual ao produto de sua fração molar pela 
pressão de vapor do solvente puro (P2).
P = P2 – P
P = x1
P2 
Abaixamento relativo da pressão máxima de vapor da solução:
(também chamado de efeito tonoscópico ou tonométrico)
Abaixamento absoluto da pressão máxima de vapor da solução:
P = P2 x2
P = P2 – P
P2 P2
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As soluções que seguem a Lei de Raoult são chamadas de soluções ideais.
O diagrama mostra o abaixamento da pressão de vapor da solução 
em relação ao solvente puro, sendo:
EFEITO 
TONOSCÓPICO
Kt = constante tonométrica.
W = molalidade.
P = P2 – P
P = Kt W
P2 
11
É a quantidade, em mols, de soluto existente em 1 Kg de solvente.
Concentração Molal ou Molalidade (W)
W = n1
m2 (kg)
W = 1000 m1
M1 m2
Unidade: molal
Kt = Msolvente
1000
Constante tonoscópica ou tonométrica (Kt)
OBSERVAÇÃO:
No caso da molalidade, relaciona-se a quantidade de soluto com a
quantidade apenas do solvente.
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Exemplo 1
Uma solução anticongelante contém cerca de 650g de
etilenoglicol dissolvidos em 1,5 kg de água.
Determine o percentual da queda da pressão de vapor
nessa solução em função da lei de Raoult.
(Dados: Mágua = 18 g/mol; Metilenoglicol = 62 g/mol)
Etilenoglicol: n1 = 10,5 mol
Água: n2 = 83,3 mol
Fração em mol do etilenoglicol = 0,11 ou 11 %
P = x1 = 0,11 ou 11
P2
Resposta: A queda da pressão de vapor da água é de 11 %.
Resolução:
13
Exemplo 2
A pressão máxima de vapor de água pura, a 20ºC, é 17,54
mmHg. Dissolvendo-se 36 g de glicose (M = 180 g/mol)
em 500 g de água, quais serão os abaixamento relativo e
absoluto da pressão máxima de vapor da solução?
Resolução:
Abaixamento relativo
P = Kt . W
P2
P = M2 . 1000 . m1
P2 1000 . m2 . M1
P = 18. 1000 . 36
P2 1000 . 500 . 180
P = 0,0072
P2
Abaixamento absoluto
P = 0,0072 . 17,54
P = 0,1263 mmHg
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• A elevação do ponto de ebulição de um líquido,
provocada pela presença de um soluto não-volátil, é
diretamente proporcional à molalidade da solução.
R = constante universal dos gases (2 cal/ K mol)
T = temperatura absoluta (Kelvin)
Lv = calor latente de vaporização (cal/g)
LEI DE RAOULT
Constante Ebulioscópica (Ke)
Ke = R T
2 
1000 . Lv
te = Ke W
te = Ke . 1000 m1
M1 . m2
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Uma solução aquosa de glicose apresenta concentração
0,50 molal. Calcular a elevação do ponto de ebulição da
água.
Dado: Ke = 0,52 ºC/molal.
Exemplo 3
Resolução:
te = Ke . W
te = 0,52 . 0,5
te = 0,26 ºC
16
Dez gramas de uma substância, de massa molecular 266,
foram dissolvidos em 500 g de tetracloreto de carbono. Qual a
temperatura de ebulição da solução, sob pressão normal?
(dados relativos ao tetracloreto de carbono puro: temperatura
de ebulição = 77ºC (sob pressão normal), calor latente de
vaporização = 46 cal/g).
Exemplo 4
Resolução:
Constante ebuliométrica
Ke = R . T0
2
1000 . Lv
Ke = 2 . (77 + 273)
2
1000 . 46
Ke  5,32 ºC . Kg/mol
Temperatura de ebulição
te = t – t2 = Ke W
te = t – t2 = Ke . 1000 . m1
m2 . M1
t – 77,0 = 5,32 . 1000 . 10
500 . 266
t = 77,4 ºC
17
LEI DE RAOULT 
• O abaixamento da temperatura de congelação de um
líquido, provocado pela presença de um soluto não-
volátil, é diretamente proporcional à molalidade da
solução.
tc = Kc W
tc = Kc . 1000 m1
M1 . m2
R = constante universal dos gases (2 cal/ K mol)
T = temperatura absoluta (Kelvin)
Lf = calor latente de fusão (cal/g)
Constante Crioscópica (Kc)
Kc = R T
2 
1000 . Lf
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Qual a temperatura de congelação de uma solução
contendo 8,9 g de antraceno (C14H10) em 256 g de
benzeno?
(Temperatura de congelação do benzeno puro = 5,42ºC,
constante criométrica do benzeno = 5,12ºC.)
Temperatura de congelação
tc = t2 – t = Kc W
tc = t2 – t = Kc . 1000 . m1
m2 . M1
5,42 – t = 5,12 . 1000 . 8,9
256 . 178
c = 4,42 ºC
Exemplo 5
Resolução:
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EQUAÇÃO DE VAN’T HOFF
• A equação da pressão osmótica () é igual à equação 
dos gases perfeitos.
P V = n R T
 V = n R T
 = M R T
R = constante universal dos gases perfeitos
(0,082 atm L/ K mol ou 62,3 mmHg L/ K mol)
T = temperatura absoluta (Kelvin)
M = molaridade da solução (mol/L)
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Exemplo 6
Calcule a pressão osmótica, a 27ºC, de uma solução
aquosa que contém 6 g de glicose (M = 180 g/mol) em
820 mL de solução.
 V = n R T
 V = m1 R T
M1
 . 0,820 = 6 . 0,082 . 300
180
 = 1 atm
Resolução:
21
PROPRIEDADES COLIGATIVAS PARA 
SOLUÇÕES IÔNICAS
• Em concentrações iguais, verifica-se que os efeitos
coligativos de soluções iônicas são maiores que em
soluções moleculares. Isto ocorre devido a dissociação
iônica do soluto, que aumenta o número de partículas na
solução.
1 C6H12O6(s) 1C6H12O6(s)
H2O
1 mol de glicose 1 mol de partículas dissolvidas
1NaCl(s) 1Na
+ + 1Cl-
H2O
1 mol de NaCl 2 mols de partículas dissolvidas
i = 2 partículas finais (Na+ e Cl- )  i = 2
1 “partícula” inicial (NaCl)
22
• Por esta razão, Van’t Hoff propôs a criação de um fator de
correção para as fórmulas das propriedades coligativas,
que passou a se chamar fator “i” de Van’t Hoff.
i = 1 +  . ( q – 1)
i = fator de Van’t Hoff
 = grau de dissociação ou ionização
q = número de íons originados.
P = Kt W i
P0 
TONOSCOPIA EBULIOSCOPIA
te = Ke W i
CRIOSCOPIA
tc = Kc W i
OSMOCOPIA
 = M R T i
PROPRIEDADES COLIGATIVAS PARA 
SOLUÇÕES IÔNICAS
23
24
Em uma solução aquosa, o grau de ionização do ácido
sulfúrico é 85%. Calcule o fator de Van’t Hoff.
Exemplo 7
1H2SO42H
+ + 1SO4
2-
q = 2 + 1 = 3i = 1 +  . ( q – 1)
i = 1 + 0,85 (3 – 1) 
i = 2,70
Resolução:
25
(FEI-SP) Calcule a pressão de vapor a 30°C de uma
solução de cloreto de sódio, contendo 10,0 g de NaCl e
250,0 g de água. Admita o cloreto de sódio
completamente dissociado (pressão máxima de vapor de
água a 30 °C = 31,8 mmHg).
Exemplo 8
i = 1 +  . ( q – 1)
i = 1 + 1 (2 – 1) 
i = 2
P – P2 = Kt . 1000 . m1 . i
P2 M1 . m2 
31,8 – P = 18 . 1000 . 10 . 2
31,8 1000 250 . 58,5 
P = 31,02 mmHg
Resolução:
26
1. Considere uma solução contendo 17,1 g de sacarose
(M = 342 g/mol) em 180 g de água (M = 18 g/mol). A
pressão máxima de vapor dessa solução a 20ºC é:
Dado: Pressão de vapor da água a 20ºC é 17,5 mmHg.
a) 0,001 atm.
b) 0,023 atm.
c) 0,500 atm.
d) 17,41 atm.
e) 17,45 atm.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
27
2. Uma solução aquosa de glicose apresenta
concentração 0,50 molal. Calcular a elevação do
ponto de ebulição da água.
Dado: Ke = 0,52ºC/molal.
a) 5,2ºC.
b) 2,6ºC.
c) 0,52ºC.
d) 0,26ºC.
e) 0,13ºC.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
28
3. 12,0g de uma substância X, dissolvida em 500g de
água, sob pressão normal, entram em ebulição a
100,12°C. A massa molar de X é:
Dado: Ke = 0,52°C/molal
a) 52 g/mol.
b) 104 g/mol.
c) 41,6 g/mol.
d) 12,46 g/mol.
e) 24 g/mol.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
29
4. O ponto de congelamento de uma solução contendo
13g de etilenoglicol (C2H6O2), comumente usado nos
radiadores de automóveis, em 200g de água, ao nível
do mar, é:
Dados: Kc = 1,86 °C/molal.
C2H6O2 = 62 g/mol.
a) – 1,95°C.
b) – 1,86°C.
c) 115,32°C.
d) 15,38°C.
e) 0°C.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
30
5. A pressão osmótica exercida por uma solução aquosa
1,0 mol/L de glicose a 0ºC é:
a) 22,4 atm.
b) 2,24 atm.
c) 224 atm.
d) 0,082 atm.
e) 62,3 atm.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
31
6. Uma injeção endovenosa deve ter a mesma pressão
osmótica do sangue para não lesar os glóbulos
vermelhos. Se o sangue possui pressão osmótica igual
a 7,65 atm a 37°C, que massa de glicose (C6H12O6)
deve ser utilizada para preparar 10 mL de uma
injeção endovenosa?
Dado: C6H12O6 = 180g/mol.
a) 0,45g.
b) 0,54g.
c) 2,7g.
d) 4,54g.
e) 5,40g.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
32
7. O fator de Van’t Hoff “i” para CaCl2 com grau de
dissociação igual a 80% é:
a) 0,80.
b) 0,20.
c) 2,6.
d) 3,0.
e) 2,0.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
33
8. Em uma solução aquosa 0,100 molal de um ácido fraco
HX, o ácido está 5,0% ionizado. Sabendo-se que o Kc
da água é 1,86ºC/molal, qual o ponto de congelação
dessa solução?
9. Que pressão mínima deve ser aplicada à água do mar,
supondo-a 0,20 M em sais do tipo NaCl e encerrada
em uma membrana semipermeável à 27ºC, de modo a
iniciar uma osmose inversa?
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
34
10. (U.F.Uberlândia-MG) Para um dado solvente, o abaixamento da
pressão de vapor, a elevação da temperatura de ebulição e a
redução da temperatura de congelamento – denominados
propriedades coligativas, desde que as soluções estejam
diluídas, dependem fundamentalmente da concentração das
moléculas ou dos íons do soluto em solução. As sociedades que
tiram proveito dos fenômenos coligativos das soluções aplicam o
conhecimento desses fenômenos em diversos processos
industriais e situações do cotidiano.
Sobre as propriedades coligativas, marque para as alternativas
abaixo (V) Verdadeira ou (F) Falsa:
( ) O cozimento de alguns alimentos, como o arroz, é mais fácil
em lugares de maiores altitudes, pois nesses lugares a água
ferve acima de 100ºC.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
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( ) O sal de cozinha, adicionado à neve, provoca seu
derretimento, pois o aumento do número de partículas (íons Na+
e Cl-) favorece o aumento da temperatura de solidificação da
água.
( ) O soro fisiológico injetado nas veias de pacientes deve ser
isotônico em relação ao sangue para impedir alterações nos
glóbulos vermelhos.
( ) Bebidas de diferentes teores alcoólicos, no freezer, irão
apresentar diferentes temperaturas de congelamento.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
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Gabarito
1. B.
2. D.
3. B.
4. A.
5. A.
6. E.
7. C.
8. t = -0,195ºC.
9.  = > 9,84 atm.
10. F, F, V, F.
37
Solução líquida
Soluto Solvente líquido
Concentração
total de 
partículas de
soluto
tem tem
a proporção relativa de 
ambos determina a
Pressão de vapor
tem