Propriedade Coligativa

Propriedades coligativas são as propriedades das soluções que dependem do número de partículas dispersas e independem da natureza das partículas do soluto.

Pressão Máxima de Vapor (PMV)

PMV é a pressão exercida pelo vapor quando está em equilíbrio dinâmico com o liquido correspondente.

A PMV depende da temperatura e da natureza do líquido. Observa-se experimentalmente que, numa mesma temperatura, cada líquido apresenta sua pressão de vapor, pois esta está relacionada com a volatilidade do líquido.

Vejamos alguns exemplos no gráfico abaixo:

Ponto de ebulição é a temperatura na qual a PMV iguala a pressão atmosférica. Quanto maior a PMV na temperatura ambiente, menor o P.E.

amos então estudar cada um dos efeitos coligativos.

Tonometria ou tonoscopia ou abaixamento da PMV do solvente

Tonoscopia é o estudo do abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente, provocado pela dissolução de um soluto não-volátil.

p = PMV do solvente puro.
p’ = PMV do solvente na solução.
p > p’

O abaixamento da PMV é: ∆p = p – p’

∆p depende da temperatura.

Abaixamento Relativo da PMV do Solvente:

∆p/p = p – p’/p

∆p/p independe da temperatura.

Cálculo do ∆p/p = K_t . W (Lei de Raoult) e Fator de Vant’Hoff (i):

Para soluções moleculares, temos:

∆p/p = K_t . W

onde Kt (K_t = Massa Molar_solvente/1000) é a constante tonométrica e característica de cada solvente e W ( W = n₁/m_solvente(kg)) é a molalidade da solução.

Para soluções iônicas, temos:

∆p/p = K_t . W . i

onde i é a relação:

i = 1 + α(q – 1)

onde:

α = grau de ionização (0 ≤ α ≤ 1).
q = número de íons por fórmula de soluto:

Exemplo → NaCl_(s) → 1Na⁺ + 1Cl^- q = 2

Na₂SO_4(s) → 2Na⁺ + 1SO₄^2- q = 3

Crioscopia ou Criometria ou Abaixamento do Ponto de Congelação do Solvente

A criometria é o estudo do abaixamento da temperatura de solidificação de um solvente, provocado pela adição de um soluto não-volátil, à pressão externa constante.

t_c = temperatura de congelação do solvente puro.
t’_c = temperatura de congelação do solvente na solução.
t_c > t’_c

O abaixamento será: ∆t_c = t_c – t’_c

Cálculo de ∆t_c (Lei de Raoult):

Para soluções moleculares, temos:

∆t_c = K_c . W

sendo K_c = R .T²/100 . L , onde:

R = constante = 1,98 cal/mol. K;
L = calor latente de fusão do solvente (cal/g);
T = ponto de fusão do solvente em Kelvin.

Para soluções iônicas, temos:

∆t_c = K_c . W . i

sendo i = 1 + α(q – 1).

Ebuiliometria ou Ebulioscopia ou Elevação do Ponto de Ebulição do Solvente

Ebulioscopia é o estudo da elevação do ponto de ebulição de um solvente, provocada pela adição de um soluto não-volátil, à pressão externa constante.

t_e = temperatura do P.E. do solvente puro.
t’_e = temperatura do P.E. do solvente na solução.
t’_e > t_e

A elevação será: ∆t_e = t’_e – t_e

Cálculo de ∆t_e (Lei de Raoult)

Para soluções moleculares, temos:

∆t_e = K_e . W

sendo K_e = K_c

Para soluções iônicas, temos:

∆t_e = K_e . W . i

sendo i = 1 + α(q – 1).

Osmose e Pressão Osmótica

Osmose é passagem de um solvente para o interior de uma solução feita desse mesmo solvente, através de uma membrana semipermeável. A osmose é também uma propriedade coligativa das soluções, pois depende do número de partículas dissolvidas

Tipos de membranas:
Permeáveis: são aquelas que permitem a passagem tanto do solvente como do soluto.
Semipermeáveis: são aquelas que permitem apenas a passagem do solvente.
Impermeáveis: são aquelas que não permitem a passagem de soluto e solvente.

O fluxo de solvente ocorre da solução mais diluída para a solução mais concentrada

Pressão Osmótica

Pressão osmótica é a pressão que se deveria aplicar sobre a solução, a determinada temperatura, para impedir a passagem do solvente através da membrana. A pressão osmótica é representada pela letra grega π (Pi).

π = pressão osmótica.
M = concentração em mol/L.

Para soluções moleculares, temos:

π = M.R.T

Para soluções iônicas, temos:

π = M.R.T.i

As soluções que apresentam mesma pressão osmótica denominam-se isotônicas. Em caso contrário, anisotônicas; a de maior pressão osmótica hipertônica; e a de menor pressão osmótica, hipotônica.

Exemplo: a água do mar é hipertônica em relação à água potável.

Fonte: InfoEscola