propriedades coligativas das soluções
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Propriedades das soluções que dependem apenas da concentração de partículas de soluto e que não dependem da sua natureza
Exemplos:
Um costume muito comum no cozimento de alimentos é a adição de sal à água. O sal faz com que seja necessária uma temperatura maior para que a água entre em ebulição.
Em cidades ao nível do mar, a água ferve a uma temperatura de 100 °C. Em cidades acima do nível do mar, a água ferve a uma temperatura menor que 100 °C.
Cada substância apresenta uma série de propriedades
específicas, pelas quais é possível identificá-la
Exemplos: Densidade, Ponto de Ebulição, Ponto de Fusão
Volatilidade
Quanto mais volátil for um líquido, menor seu ponto de ebulição e mais fácil
sua vaporização
Líquidos voláteis têm baixa temperatura de ebulição e evaporam
rapidamente; líquidos não voláteis têm alta temperatura de ebulição e
evaporam lentamente
A pressão de vapor é definida como a pressão
que o vapor exerce, em sistema fechado e sob
temperatura constante, sobre a superfície do
líquido
Quando um líquido é mantido em sistema fechado, a
fase líquida e a fase de vapor coexistem, sendo que a
composição de cada fase se mantém (velocidade da
evaporação = velocidade da condensação)
Volatilidade e Pressão de vapor
Líquidos com maior volatilidade possuem maior
pressão de vapor
Sob uma mesma temperatura, as substâncias possuem diferentes
pressões de vapor
Isso ocorre devido às interações intermoleculares em cada substância
É perceptível no gráfico que a água possui interações intermoleculares mais
fortes do que o etanol, que por sua vez, possui interações mais fortes do que o
etoxietano
Uma mesma substância apresenta pressões de vapor diferentes a
cada temperatura
Em temperaturas menores, a pressão de vapor é menor
Em temperaturas maiores, a pressão de vapor é maior
Em um laboratório há diferentes frascos contendo álcool etílico.
Em todos os frascos o volume de álcool armazenado é o mesmo,
porém a capacidade de cada frasco varia de 1 litro a 5 litros.
Explique em qual dos frascos a pressão de vapor é maior.
Justifique sua resposta.
R: A pressão de vapor é a mesma em ambos os frascos, pois não
há variação dos volumes da fase líquida e da fase vapor.
Quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica, e
consequentemente, menor a temperatura de ebulição
Quanto maior a pressão de vapor, maior a volatilidade, e
consequentemente, menor a temperatura de ebulição
Ebulição ≠ Evaporação
Evaporação é a passagem da fase líquida para a fase de vapor, de forma
gradual e geralmente lenta, na superfície do líquido.
Um líquido só entra em ebulição quando sua pressão de vapor se iguala à
pressão atmosférica local.
Diagrama de fases é um gráfico
da pressão de determinada
substância dada em função da
temperatura
Diagrama de fases da água
Todos os pontos na região azul-
escura representam condições de
pressão e temperatura para os quais
se é possível a obtenção de água no
estado sólido: o mesmo se aplica aos
pontos das regiões azul e azul-clara
As linhas divisórias representam
os processos de mudanças de
estado
Ponto triplo
O ponto vermelho é um ponto de
equilíbrio entre os estados sólido,
líquido e gasoso
O gráfico a seguir representa os diagramas de fases da água
pura e de uma solução aquosa de soluto não-volátil.
Considere as seguintes afirmações a respeito do gráfico.
I - As curvas tracejadas referem-se ao comportamento observado
para a solução aquosa.
II - Para uma dada temperatura, a pressão de vapor do líquido
puro é maior que a da solução aquosa.
III - A temperatura de congelação da solução é menor que a do
líquido puro.
IV - A 0,010 °C e 4,58 mmHg, o gelo, a água líquida e o vapor de
água podem coexistir.
V - A temperatura de congelação da solução aquosa é de 0 °C.
Quais estão corretas?
a) Apenas I e II. b) Apenas I, IV e V.
c) Apenas II, III e V. d) Apenas I, II, III e IV.
e) Apenas II, III, IV e V.
R: Alternativa D
Os pontos de ebulição e fusão a
determinada pressão podem ser
determinados facilmente
No caso da água, considerando a
pressão de 1 atm, pode-se ver que
a transição entre estado sólido e
líquido se dá a 0 °C
É possível se notar também que a
transição entre estado líquido e
gasoso a 1 atm se dá a 100 °C
O diagrama de fases da água possui
algumas particularidades
A linha-limite entre as fases sólida e
líquida é um pouco inclinada para a
esquerda, o que significa que a água
pode ser fundida por um simples
aumento de pressão. Essa característica
explica por que é possível patinar no
gelo: A lâmina exerce pressão na
superfície do gelo, fazendo-o derreter.
Diagrama do CO2
O gráfico ao lado apresenta a variação das
pressões de vapor do sulfeto de carbono,
metanol, etanol e água em função da temperatura.
De acordo com o gráfico, assinale a afirmativa
INCORRETA.
A) A substância que apresenta maior temperatura
de ebulição ao nível do mar é a água.
B) A ordem crescente de volatilidade, a 40ºC, das
substâncias é: água < etanol < metanol < sulfeto
de carbono.
C) Em condições ambientes, a substância que
apresenta menor pressão de vapor é o sulfeto de
carbono.
D) Na pressão de 1atm, o etanol apresenta uma
temperatura de ebulição de aproximadamente
80ºC.
R: Alternativa C
O gráfico a seguir relaciona as pressões máximas de vapor e a temperatura para o éter etílico, álcool etílico e água. Em nível do mar, onde a pressão atmosférica é igual a 760 mmHg, sabe-se que os pontos de ebulição para o éter etílico, álcool etílico e água são 34,6 °C; 78,3 °C e 100 °C, respectivamente. Em relação a esse assunto, é INCORRETO afirmar que:
A) o álcool etílico encontra-se no estado líquido sob pressão de 760 mmHg e sob temperaturas menores que 78,3 °C.
B) o aumento da temperatura acarreta um aumento na pressão de vapor para os líquidos exemplificados.
C) o éter é o mais volátil dessas substâncias, pois apresenta maior pressão máxima de vapor devido a suas interações intermoleculares serem mais fortes.
D) a pressão máxima de vapor de uma substância, em uma mesma temperatura, não depende do volume dessa substância.
R: Alternativa C
O efeito tonoscópico é a redução da
pressão de vapor de um líquido por meio
da adição de um soluto não volátil
Quando, por exemplo, moléculas de sacarose
são dissolvidas em água, se espalham e
interagem com as moléculas da água, fazendo
com que a formação de vapor (ou até mesmo de
gelo) seja dificultada
Sabendo que a pressão de vapor da água pura a 25 °C é igual a
3,2 kPa, preveja a pressão de vapor, a 25 °C, de uma solução de
0,20 mol de sacarose em 1,80 mol de água. Utilize a Lei de
Raoult.
R: 2,88 kPa
André Paiva
Ícaro Nascimento
Jhonathas Vilas Boas
Jival Mendes
João Paulo Sebadelhe
João Vitor Arouca
Sara Rayane
Thídila Salim