Relatório Propriedades Coligativas

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PROPRIEDADES COLIGATIVAS 
 
1. INTRODUÇÃO 
As substâncias puras apresentam propriedades físicas bem definidas, 
como por exemplo, a água pura possui uma temperatura de fusão ( ) e 
temperatura de ebulição ( , ao nível do mar). No entanto, verifica-se, 
que ao adicionar um soluto as propriedades do líquido são alteradas. Essas 
alterações que os solutos provocam sobre os solventes são denominadas 
propriedades coligativas, como a tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia, 
estudados por Raoult e a osmometria, esta última estudada por Van’t Hoff 
(FELTRE, 2008). O efeito tonométrico se manifesta ao dissolver um soluto não 
volátil em um líquido, nesse caso a pressão máxima de vapor do líquido diminui 
e consequentemente o líquido terá menos tendência a evaporar. O efeito 
ebuliométrico é o aumento da temperatura de ebulição desse mesmo líquido se 
comparado a ele puro, provocado pela diminuição da pressão de vapor. O 
efeito criométrico ocorre quando há diminuição da temperatura de 
congelamento desse líquido, em decorrência da mesma circunstância. Estes 
três efeitos estão relacionados entre si e são proporcionais à molalidade da 
solução e independem da natureza do soluto, desde que ele seja não volátil e 
não iônico. 
A osmose é o movimento do solvente por meio de uma membrana 
semipermeável, pela qual não se passa o soluto. Com a finalidade de impedir a 
diluição da solução através desse movimento, é exercida uma pressão 
osmótica sobre a mesma. De acordo com as leis da osmometria, a pressão 
osmótica é diretamente proporcional à molaridade, na condição de temperatura 
constante, e à temperatura absoluta, em molaridade constante, da solução. Se 
comparada aos demais efeitos coligativos, a pressão osmótica é mais evidente, 
sendo assim determinada com precisão e utilizada como uma das maneiras de 
obter a massa média (ou massa micelar média) das partículas coloidais. 
 
2. OBJETIVOS 
O experimento teve como objetivo a comparação de soluções a fim de 
verificar o aumento do ponto de ebulição e a diminuição do ponto de 
congelamento, para a comprovação de que a presença de um soluto modifica 
as propriedades físicas de um solvente. Para isso, foi comparado o tempo de 
solidificação da água pura e água na presença de sal (solução de NaCl), assim 
como o tempo e a temperatura de solidificação das soluções de NaCl e 
sacarose. Bem como o ponto de ebulição da água pura, da solução de 
sacarose e da solução de NaCl. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Qualquer substância possui suas características físicas e químicas 
especificas, e quando um soluto é adicionado à uma solução, ele alterará as 
propriedades físicas da solução. Segundo ATIKINS (2015), o ponto de ebulição 
da solução sofrerá um aumento, assim como seu ponto de congelamento será 
menor, o que dá origem a pressão osmótica (∏), ou seja, a pressão que deve 
ser aplicada à solução para interromper o fluxo de entrada do solvente. Tais 
efeitos estão relacionados com a quantidade de partículas presentes, e 
independe da natureza do soluto, sendo essa a definição de propriedades 
coligativas. 
A elevação do ponto de ebulição é chamada de elevação ebuliscópica, 
∆Teb, e o abaixamento do ponto de congelamento, abaixamento crioscópico, 
∆Tf, os quais são proporcionais à molaridade, beb, do soluto. 
∆Teb = Kebbeb ∆Tf = Kfbeb 
Onde Keb é a contante ebulioscópica e Kf é a constante crioscópica do 
solvente. 
Para a água, o valor de Keb = 0,51 K kgmol
-1 e Kf = 1,86 K kgmol
-1. 
Uma solução de sacarose em água, como feito no experimento, consiste 
em um soluto não volátil, ou seja, não está presente em vapor (constituído 
apenas por água pura). A sacarose permanece no solvente liquido quando o 
gelo começa a se formar, de tal forma que o mesmo se mantém puro. A 
presença de soluto diminui o potencial químico do líquido, mas nas fases sólida 
e gasosa são puras, então não ocorrem alterações de seus potenciais 
químicos. Assim, pode-se observar o porquê de a temperatura de ebulição 
aumentar e a de fusão diminuir. O liquido existe em uma faixa maior de 
temperatura dessa forma. A água salgada também possui um ponto de 
congelamento inferior ao da agua doce. 
Devido às condições climáticas, a temperatura ambiente estava bastante 
elevada, o que causou um aquecimento da água presente na cuba, e 
impossibilitou a conclusão do processo de solidificação das soluções, pois não 
foi possível atingir temperaturas baixas o suficiente. Foi utilizado álcool e sal 
para se tentar chegar à temperatura ideal, porém como já dito, as condições 
climáticas não favoreceram o processo. 
Abaixo estão listados o volume da solução preparada e o tempo que as 
mesmas foram mantidas em contato com a água gelada. Apesar de não ter 
sido possível aferir a temperatura de congelamento de cada uma, sabe-se que 
as mesmas são muito baixas, pois a agua pura possui uma temperatura de 
congelamento de 0°C, e com a presença de solutos (como o sal e a sacarose 
usados), sofre o efeito de crioscopia. 
 
Parte 1: Solidificação da água pura e água na presença de sal 
Solução Volume (mL) Tempo (s) Temperatura (°C) 
H₂O 3 1140 0 
H₂O + NaCl 3 1860 - 
 
Parte 2: Solidificação das soluções de NaCl e sacarose: 
Solução Volume (mL) Tempo (s) Temperatura (°C) 
H₂O + NaCl 1 1200 - 
H₂O + C₁₂H₂O₁₁ 1 780 - 
 
O experimento da parte 3, que objetivava comparar os pontos de 
ebulição entre uma solução de NaCl, uma solução de sacarose e água pura, 
obteve resultados não esperados pela propriedade coligativa de ebulioscopia, 
já que as soluções de NaCl e sacarose proporcionaram pontos de ebulição 
menores do que a da água pura. Isso pode ter ocorrido devido a um erro de 
averiguação da temperatura no instante em que se iniciou a ebulição dos 
líquidos. 
 A elevação do ponto de ebulição (∆Teb), como citada anteriormente, é 
proporcional à molaridade do soluto (beb), ou seja, quanto maior a concentração 
da substância, maior a elevação da temperatura de ebulição e maior o 
abaixamento da pressão de vapor. Por isso, soluções como de sacarose e 
NaCl possuem ponto de ebulição maiores do que a água pura, já que é 
necessário fornecer mais energia (aquecer) para que a pressão de vapor se 
iguale à pressão atmosférica e, por fim, a solução consiga ebulir. 
Os dados obtidos nesse experimento foram listados abaixo e pôde-se 
observar que a solução de sacarose deveria apresentar temperatura de 
ebulição menor do que a solução de NaCl, assim como ambos pontos de 
ebulição deveriam ser maiores do que o da água pura, mas devido à erros de 
análise prática, a teoria relacionada a propriedade de ebulioscopia não 
conseguiu ser identificada. 
 
Parte 3: Ponto de ebulição da água pura, solução de NaCl e sacarose: 
Solução Volume (mL) Tempo (s) Temperatura (°C) 
H₂O 5 - 97 
H₂O + NaCl 5 - 87 
H₂O + C₁₂H₂O₁₁ 5 - 95 
 
4. CONCLUSÕES 
Apesar dos erros experimentais, e das condições que desfavoreceram a 
conclusão dos experimentos, pode-se notar que o tempo de solidificação da 
água pura é menor que o da água com cloreto de sódio. Percebe-se que o 
ponto de fusão caiu devido a presença de NaCl (experimento1). O Experimento 
2 não foi concluído. A diferença dos pontos de ebulição e de solidificação dá-se 
devido ao fato do cloreto de sódio e da sacarose serem substâncias não-
voláteis, ou seja, não evaporam rápido. 
No experimento 3, a água com NaCl ou sacarose deveria apresentar 
maior ponto de ebulição que a amostra com água pura, mas devido aos erros 
experimentais e de mensuração, observa-se o contrário. 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
1) ATIKINS, P.; De Paula, J. Físico-Química. Vol. 1. 8ª edição, Rio 
de Janeiro: LTC, 2008. 589p. 
2) FELTRE, R. Físico-Química. 7ª edição, São Paulo: Moderna, 
2008. 687p.