Propriedades Coligativas

   Propriedades coligativas, tem como objetivo estudar as mudanças que ocorre em um líquido puro quando adicionamos um soluto a este líquido.

   As quatro propriedades coligativas são:

• abaixamento da pressão de valor
• aumento da temperatura de ebulição
• abaixamento da temperatura de congelamento
• tendência de atravessar determinadas membranas, permeabilidade seletiva.

As Propriedades Coligativas de Soluções com Solutos Não-eletrólitos e Não-voláteis 

   As propriedades coligativas para solução de soluto não eletrólito e não volátil depende da quantidade de soluto dissolvido em uma certa quantidade de solvente, e não da natureza desse soluto.

  Os solutos não-eletrólitos e não-voláteis, é um soluto que permaneça sob a forma de molécula - não sofrendo dissociação iônica, e nem ionização - e que não possua tendência a vaporizar

1. ABAIXAMENTO DA PRESSÃO DE VAPOR:

   Quando adicionamos a um solvente um soluto não eletrólito e não volátil, a presença desse soluto causa um abaixamento na pressão de vapor do solvente,esse fenômeno é chamado de Efeito tonoscópico. 

   O soluto age como que "atrapalhando" a evaporação do solvente, o que dificulta o seu equilíbrio entre as fases vapor-líquido, diminuindo assim sua pressão de vapor. (pra saber mais sobre pressão de vapor, veja aqui)

   O abaixamento da pressão de vapor provocado pela presença do soluto depende da concentração de partículas do soluto, e não da sua natureza. Assim podemos concluir que 0,1 mol/L de sacarose em 1L de água causa o mesmo abaixamento na pressão de vapor da água, que 0,1 mol/L de glicose em 1L de água. 

   Lei de Raoult

 A pressão de vapor de uma solução de soluto não-eletrólito e não-volátil é proporcional a fração em mol do solvente e à pressão de vapor do solvente puro.

  As soluções que seguem a lei de Raoult são chamadas de soluções ideias

  Na prática soluções bastante diluídas tem comportamento ideal.

  Exemplo:

•  Solução A: 5 mol de glicose + 95 mol de água
•  Solução B: 5 mol de sacarose + 95 mol de água

   A 30°C a pressão de vapor da água é 4,2KPa. Fazendo o uso da lei de Raoult:

  A fração em mol do solvente é 0,95, pode ser considerada 95%. Assim nas soluções A e B, a pressão de vapor da água é 95% da pressão de vapor da água pura.

2. AUMENTO DA TEMPERATURA DE EBULIÇÃO

  Ao adicionarmos um soluto não-eletrólito e não-volátil a um solvente puro, observamos que sua temperatura de início de ebulição aumenta. Efeito ebulioscópico.

  Iguais quantidade (mol) de diferentes solutos não-eletrólito e não-volátil, dissolvidos em uma mesma quantidade de solvente, causa igual aumento na temperatura em que inicia a ebulição desse solvente na solução. 

  Assim, em um frasco colocamos x quantidade de soluto e y quantidade de solvente, em outro frasco colocamos a mesma quantidade x de outro soluto e a mesma quantidade y do mesmo solvente, o impacto no ponto de ebulição será o mesmo, ou seja o aumento da temperatura de inicio de ebulição será o mesmo, isso ocorre porque o este aumento no ponto de ebulição depende da quantidade de soluto na solução e não da sua natureza.

  A presença do soluto age como dificultando a vaporização do solvente aumento assim seu ponto de ebulição, como aumenta o ponto de ebulição, o que diminui sua pressão de vapor.

 Quanto mais concentrada a solução, maior será a temperatura de ebulição.

3. ABAIXAMENTO DA TEMPERATURA DE CONGELAMENTO

   Ao adicionarmos um soluto não-eletrólito e não-volátil a um solvente puro, observamos que sua temperatura de congelamento diminui. Efeito crioscópico 

 Iguais quantidade (mol) de diferentes solutos não-eletrólito e não-volátil, dissolvidos em uma mesma quantidade de solvente, causa igual abaixamento na temperatura em que inicia o congelamento desse solvente na solução. Dependendo assim da quantidade de soluto e não da sua natureza.

 Quanto maior a concentração da solução menor é o seu ponto de congelamento.

Em países onde neva, é comum jogar sal na neve para derretê-la. O estudo das propriedades coligativas explica porque é jogado sal na neve, ao colocarmos sal na neve seu ponto de congelamento diminui, ou seja, a temperatura para que a água solidifique será menor que 0°C, derretendo assim a neve.

4. PRESSÃO OSMÓTICA

   Exitem materiais naturais possuem como propriedade a possibilidade de permitir  que certas substâncias o atravessem e outras substâncias não. Esses materiais são chamados de semipermeáveis.

  A membrana que reverte as células , membrana celular, é um exemplo de membrana semipermeável, pois permite a entrada de moléculas pequenas tais como a água, mas impede a saída de moléculas maiores como proteínas, e outras moléculas vitais para o seu funcionamento.

   Esse movimento de que ocorre nas membranas semipermeáveis é chamado de osmose.

Osmose

   Osmose

   O fluxo efetivo de solvente através de uma membrana permeável apenas ao solvente é denominado osmose. Esse fluxo ocorre espontaneamente do meio menos concentrado para o meio mais concentrado.

  É possível impedir que a osmose aconteça. Isso é conseguido aplicando uma pressão externa sobre a solução.

Pressão Osmótica

  Quando uma solução está separada da água pura por uma membrana permeável apenas a água, o valor exato da pressão que será aplicado sobre a solução para impedir que ocorra a osmose é denominada pressão osmótica da solução. Essa grandeza, é representada pela letra grega pi minuscula (𝝅). 

Onde o R é a mesma constante que aparece na equação dos gases ideais (relembre a aqui)

Osmose Reversa

  Quando a pressão aplicada em 𝝅 é menor que sua pressão osmótica (P < 𝝅 ), essa pressão não impede que a osmose ocorra, mas está ocorrerá de forma mais lenta. 

  

  Quando a pressão aplicada é igual a pressão osmótica (P = 𝝅), a osmose não ocorrerá.

  

  Quando a pressão aplicada for maior que a pressão osmótica ( P > 𝝅), o fluxo de solvente ocorrerá no sentido oposto, ao espontâneo, ou seja, vai do mais concentrado para o menos concentrado. Esse fluxo é chamado de osmose reversa, e não é espontâneo. A osmose reversa tem importante aplicação na obtenção de água pura a partir da água do mar.

  

 Fonte:

Bibliografia:

Química na abordagem do cotidiano, volume único/ Francisco Miragaia Peruzzo(Tito) Eduardo Leite do Canto (Canto) _ 2 ed. _ São Paulo: Moderna, 2002.

Universo da Química: ensino médio: volume único/José Carlos de Azambuja Bianchi, Carlos Henrique Albrecht, Daltamir Justino Maia - 1.ed. - São Paulo:FTD, 2005.

Química / Ricardo Feltre. -- 3. ed. -- São Paulo: Moderna, 1988. v. 2. Físico química.