Propriedades coligativas

Anotações:

• As propriedades coligativas correspondem a alterações nas propriedades de um solvente (líquido puro) devido à adição de um soluto não volátil

1. Pressão Máxima de Vapor (P.M.V.)
   1. A pressão de vapor de um líquido corresponde à pressão exercida pelo vapor (formado a partir do líquido) sobre sua superfície.

      Anotações:

      •  Quando o sistema é fechado, essas moléculas se chocam contra as paredes do recipiente e também contra a superfície do líquido, exercendo sobre elas determinada pressão, denominada pressão de vapor.  Porém, algumas dessas moléculas voltam para o estado líquido (condensação).   Com o passar do tempo, o número de moléculas no estado de vapor aumenta até que seja estabelecido um equilíbrio dinâmico entre os processos de vaporização e de condensação (a velocidade de vaporização é igual à velocidade de condensação). Nesse ponto, a pressão que o vapor exerce sobre as paredes do recipiente que o contém e sobre a superfície do líquido não se altera. Essa é a maior pressão que as moléculas do vapor podem exercer, em uma dada temperatura, a qual é denominada pressão máxima de vapor, P.M.V.   
   2. P.M.V. é a pressão exercida pelas moléculas do vapor de determinado líquido, a uma dada temperatura, no estado de equilíbrio entre a vaporização e a condensação.

      Anotações:

      •  A P.M.V. depende da temperatura em que se encontra o líquido. Logo, quanto maior for a temperatura, maior será a P.M.V  Quando elevamos a temperatura, as partículas do líquido ficam mais agitadas; consequentemente, o liquido evapora mais intensamente, aumentando sua pressão de vapor  
   3. Influência da natureza do líquido

      Anotações:

      • Líquidos mais voláteis do que a água, como o álcool comum, o éter comum, etc., evaporam-se mais intensamente, resultando maiores pressões máximas de vapor à mesma temperatura. Logo, as curvas desses líquidos estarão, acima da curva de pressão máxima de vapor da água. O inverso ocorrerá  com líquidos menos voláteis do que a água (como, por exemplo, querosene, óleos vegetais e minerais, etc.).  A maior ou menor pressão de vapor de um líquido depende das forças de intermoleculares.  Forças intensas, como as pontes de hidrogênio, “prendem” fortemente as moléculas umas às outras e, em  consequência, tornam o líquido menos volátil — isto é, com menor pressão de vapor, como é o caso da água. Forças pouco intensas, como as de Van der Waals, unem fracamente as moléculas umas às outras, tornando o líquido mais volátil — é o caso do éter comum.
      • Influência da quantidade de líquido ou de vapor presentes É interessante notar que a pressão máxima de vapor de um líquido, a uma dada temperatura, não depende das quantidades de líquido e de vapor presentes, por exemplo, em um isqueiro a gás — o nível do líquido vai baixando com o uso; entretanto, enquanto houver líquido no interior do isqueiro (mesmo que seja em quantidade mínima), a pressão ali se mantém constante. 
2. Ebulição de um líquido
   1. Um líquido entra em ebulição quando seus vapores conseguem vencer a pressão da massa de ar sobre o líquido, ou seja, quando conseguem vencer a pressão atmosférica (patm).

      Anotações:

      • “um líquido entra em ebulição quando a pressão máxima de seus vapores  torna-se igual à pressão externa — que, no caso de um recipiente aberto, é a pressão atmosférica local”.
   2. PANELA DE PRESSÃO

      Anotações:

      •  Em uma panela de pressão, a maior parte do vapor formado pela vaporização fca retida em seu interior, resultando em aumento da pressão sobre a superfície do líquido, o que faz com que a água entre em ebulição a uma temperatura acima de 100 ºC.  Quanto maior for a temperatura da água durante a ebulição, mais rapidamente os alimentos serão cozidos.  
   3. Influência da pressão externa

      Anotações:

      • A pressão atmosférica  varia de acordo com a altitude. Com o aumento da altitude, a pressão atmosférica e o ponto de ebulição diminui, causando a diminuição da pressão de vapor. Em locais onde há menos pressão atmosférica, a água ferve mais rápido. As moléculas escapam do líquido com mais facilidade.  Em lugares de grande altitude, as substâncias entram em ebulição a temperaturas mais baixas que ao nível do mar. Isto explica a dificuldade de cozinhar alimentos, como ovos e arroz e preparar bebidas quentes, como café e chá em locais que estão ao nível do mar. 
      1. MAIOR ALTITUDE
         1. MENOR PRESSÃO
            1. MENOR TEMPERATURA DE EBULIÇÃO
3. TONOSCOPIA
   1. Ao abaixamento da pressão de vapor do solvente, devido à adição de um soluto não volátil, dá-se o nome de efeito tonoscópico

      Anotações:

      • Quando se adiciona um soluto não volátil a um solvente puro, à temperatura constante, observa-se um fato interessante: ocorre a diminuição da quantidade de vapor formado.  Ao se comparar a pressão de vapor do solvente puro com a de um solvente em solução, verifca-se que a P.M.V.do solvente puro é maior, pois não existem partículas de soluto dissolvidas  
      •  Ao se formar uma solução, ocorre o aumento do grau de desordem do sistema, ou seja, da entropia e, consequentemente, a diminuição da energia livre, aumentando, assim, a estabilidade do sistema. Portanto, a quantidade de vapor formado depende da quantidade de soluto dissolvido. 
4. CRIOSCOPIA
   1. À diminuição da temperatura de congelamento do solvente, devido à adição de um soluto não volátil, dá-se o nome de efeito crioscópico

      Anotações:

      • Ao se dissolver um soluto não volátil em um solvente, ocorre a diminuição da temperatura de congelamento devido ao aumento da estabilidade do sistema em função do aumento da entropia.  Uma observação importante é que, quanto maior o número de partículas dissolvidas em uma solução, menor será o seu ponto de congelamento. O fenômeno criométrico tem várias aplicações práticas:• as fábricas de sorvete adicionam sal comum à água para poder resfriá-la muito abaixo de 0 °C, sem que a água venha a se solidificar; você mesmo poderá misturar gelo picado e sal comum e verificar como a temperatura desce consideravelmente;• em países frios, coloca-se sal comum (ou o cloreto de cálcio) em pontos perigosos de rodovias, no inverno, para evitar o acúmulo de gelo;• em locais muito frios, durante o inverno, colocam-se anticongelantes (como, por exemplo, etilenoglicol) na água dos radiadores dos automóveis para evitar que, durante a noite, com o carro estacionado, a água venha a se congelar no motor, arrebentando o radiador ou outras partes do motor (lembre-se de que a água, ao congelar-se, aumenta de volume). Com uma quantidade adequada de etilenoglicol, a água chega a congelar-se a 37 °C abaixo de zero.
5. OSMOMETRIA
   1. O fluxo de solvente em um processo osmótico se dá do meio de menor concentração de soluto (meio hipotônico) para o meio de maior concentração (meio hipertônico), buscando igualar essas concentrações (meio isotônico).
   2. PRESSÃO OSMÓTICA
      1. Pressão exercida sobre a solução para impedir sua diluição pela passagem do solvente puro através de uma membrana semipermeável

         Anotações:

         •  Caso a pressão aplicada anule a ação do gradiente de concentração (anule a osmose), essa pressão será chamada de pressão osmótica.   
6. EBULIOSCOPIA
   1. Ao aumento da temperatura de ebulição do solvente, devido à adição de um soluto não volátil, dá-se o nome de efeito ebulioscópico

      Anotações:

      •  A presença de um soluto não volátil em uma solução difculta a ebulição do solvente. Por exemplo, quando se dissolve etilenoglicol na água do radiador de um veículo, verifca-se que a água continua líquida, mesmo em temperaturas acima de 100 ºC. Isso é importante porque a água continua a refrigerar o motor sem entrar em ebulição. Pode-se explicar esse aumento na temperatura de ebulição da água observando que o aumento das partículas do soluto em solução diminui a quantidade de vapor produzido pelo solvente, diminuindo a P.M.V. Logo, as moléculas do solvente necessitarão de mais energia para escaparem da fase líquida, a fm de que a P.M.V. se iguale à pressão ambiente.