PROPRIEDADES COLIGATIVAS

PROPRIEDADES COLIGATIVAS

1. As propriedades coligativas são propriedades físicas de uma solução que dependem exclusivamente do número de partículas soluto presentes na solução, não da natureza do soluto. As quatro propriedades coligativas principais são:

   • (Tonoscopia ) Pressão de Vapor Reduzida: Quanto maior a concentração de soluto na solução, menor será a pressão de vapor. Isso é uma consequência da diminuição do número de moléculas do solvente na superfície, o que reduz a tendência do solvente de evaporar.
   • ( Ebulioscopia ) Elevação do Ponto de Ebulição: Quanto maior a concentração de soluto, maior será a elevação do ponto de ebulição. Isso ocorre porque a presença do soluto dificulta a transição do solvente para o estado gasoso, exigindo uma temperatura mais alta para a ebulição.
   • ( Crioscopia ) Diminuição do Ponto de Congelamento: Quanto maior a concentração de soluto, maior será a diminuição do ponto de congelamento. Isso ocorre porque o soluto interfere na formação das estruturas cristalinas do solvente, tornando mais difícil a solidificação
   • Pressão Osmótica: A pressão osmótica é diretamente proporcional à concentração de soluto na solução. Quanto maior a concentração, maior será a pressão osmótica. Esse fenômeno é crucial em processos biológicos e industriais, como os processos de osmose inversa.

2. Exemplificar cada propriedade com três situações cotidianas retiradas de questões de provas externas/vestibulares, mencionando a fonte do exemplo e o item correto, relacionando com a propriedade coligativa respectiva

   • Tonoscopia
     • 1- (PUC-PR) A adição de 150 g de sacarose a um litro de água pura fará com que: A. Sua pressão de vapor diminua. B. Passe a conduzir corrente elétrica. C. Sua pressão de vapor aumente. D. Seu ponto de ebulição diminua. E. Seu ponto de congelamento aumente.
       • Resposta Correta: Letra A, Justificativa: A adição de um soluto não volátil a uma solução causa uma diminuição na pressão de vapor da solução em relação à do solvente puro. Portanto, a resposta correta é que a pressão de vapor da solução diminuirá.
     • 2- (PUC-PR) A adição de 150 g de sacarose a um litro de água pura fará com que: a) sua pressão de vapor diminua. b) passe a conduzir corrente elétrica. c) sua pressão de vapor aumente. d) seu ponto de ebulição diminua. e) seu ponto de congelamento aumente.
       • Alternativa “a”. Conforme estudado na propriedade coligativa da tonoscopia, a pressão de vapor de um solvente diminui quando é adicionado a ele um soluto não volátil como a sacarose, em virtude das interações que se estabelecem entre as moléculas de sacarose e de água.
     • Questão 3 (Vunesp-SP) A uma dada temperatura, possui a menor pressão de vapor a solução aquosa: a) 0,1 mol/L de C12H22O11. b) 0,2 mol/L de C12H22O11. c) 0,1 mol/L de HCℓ. d) 0,2 mol/L de HCℓ. e) 0,1 mol/L de NaOH.
       • Alternativa “d”. A pressão de vapor da solução é tanto menor quanto maior for o número de partículas dissolvidas na solução. 1 HCℓ(g) + 1 H2O(ℓ) → 1 H3O+(aq) + Cℓ-(aq) Total = 0,4 mol de partículas em solução.
   • Ebulioscopia
     • 1- (UFPE) Por que a adição de certos aditivos na água dos radiadores de carros evita que ocorra o superaquecimento da mesma e também o seu congelamento, quando comparada com a da água pura? A. Porque a água mais o aditivo formam uma solução que apresenta pontos de ebulição e de fusão maiores que os da água pura. B. Porque a solução formada (água + aditivo) apresenta pressão de vapor maior que a água pura, o que causa um aumento no ponto de ebulição e de fusão. C. Porque o aditivo reage com a superfície metálica do radiador, que passa então a absorver energia mais eficientemente, diminuindo, portanto, os pontos de ebulição e de fusão quando comparados com a água pura. D. Porque o aditivo diminui a pressão de vapor da solução formada com relação à água pura, causando um aumento do ponto de ebulição e uma diminuição do ponto de fusão. E. Porque o aditivo diminui a capacidade calorífica da água, causando uma diminuição do ponto de fusão e de ebulição.
       • Resposta correta: Letra A Justificativa: Os aditivos podem aumentar o ponto de ebulição e diminuir o ponto de fusão da solução, tornando-a mais adequada para evitar superaquecimento e congelamento.
     • 2- (Fuvest-SP) Sob mesma pressão, comparando-se as temperaturas de ebulição e do congelamento de uma solução aquosa de açúcar com as correspondentes para a água pura, tem-se: a) Valores maiores para as temperaturas referentes à solução. b) Valores menores para as temperaturas referentes à solução. c) Maior temperatura de ebulição e menor temperatura de congelamento para a solução. d) Menor temperatura de ebulição e maior temperatura de congelamento para a solução. e) A mesma temperatura de ebulição e diferentes temperaturas de congelamento para a solução e a água.
       • Alternativa “c”. A temperatura de ebulição de uma solução é sempre maior que a da água pura (ebulioscopia), e a temperatura de congelamento da solução é sempre menor que a da água pura (crioscopia).
     • 3- Qual das soluções e solvente apresentados a seguir apresenta maior ponto de ebulição? a) água pura. b) solução de 0,2 mol/L de glicose. c) solução de 0,2 mol/L de sacarose. d) solução de 0,2 mol/L de NaCl. e) solução de 0,2 mol/L de MgCl2.
       • Alternativa “e”. A água é a que possui menor ponto de ebulição, pois é um solvente puro. As demais soluções apresentam todas a mesma concentração, mas a glicose e a sacarose formam soluções moleculares, enquanto o NaCl e o MgCl2 formam soluções iônicas, ou seja, suas fórmulas separam-se, formando íons e resultando em um maior número de partículas dissolvidas do que as que existem em soluções moleculares. Entre o NaCl e o MgCl2, esse último é o que resulta em uma maior quantidade de íons dissolvidos.
   • Crioscopia
     • 1- (Puccamp) Nos invernos rigorosos, é costume europeu aspergir cloreto de sódio ou cloreto de cálcio em ruas e estradas cobertas de gelo bem como adicionar etilenoglicol à água do radiador dos automóveis. Com esses procedimentos, qual a alteração se deseja provocar na água? A. Diminuição da temperatura de ebulição. B. Aumento da condutibilidade elétrica. C. Diminuição da densidade. D. Aumento da pressão de vapor. E. Diminuir a temperatura de congelamento.
       • Resposta Correta: Letra E, Justificativa: O cloreto de sódio, cloreto de cálcio e etilenoglicol são todos agentes que diminuem o ponto de congelamento da água. Portanto, a adição dessas substâncias tem como objetivo evitar a formação de gelo nas ruas, estradas e no sistema de arrefecimento dos automóveis.
     • 2- (UFPE) Por que a adição de certos aditivos na água dos radiadores de carros evita que ocorra o superaquecimento da mesma e também o seu congelamento, quando comparada com a da água pura? a) Porque a água mais o aditivo formam uma solução que apresenta pontos de ebulição e de fusão maiores que os da água pura. b) Porque a solução formada (água + aditivo) apresenta pressão de vapor maior que a água pura, o que causa um aumento no ponto de ebulição e de fusão. c) Porque o aditivo reage com a superfície metálica do radiador, que passa então a absorver energia mais eficientemente, diminuindo, portanto, os pontos de ebulição e de fusão quando comparados com a água pura. d) Porque o aditivo diminui a pressão de vapor da solução formada com relação à água pura, causando um aumento do ponto de ebulição e uma diminuição do ponto de fusão. e) Porque o aditivo diminui a capacidade calorífica da água, causando uma diminuição do ponto de fusão e de ebulição.
       • Alternativa “d”. O aditivo diminui a pressão de vapor da solução formada com relação à água pura, causando um aumento do ponto de ebulição (evitando que ocorra o superaquecimento da água dos radiadores de carros) e uma diminuição do ponto de fusão (evitando o congelamento da água dos radiadores).
     • 3- (VUNESP-2006) A crioscopia é uma técnica utilizada para determinar a massa molar de um soluto através da diminuição da temperatura de solidificação de um líquido, provocada pela adição de um soluto não volátil. Por exemplo, a temperatura de solidificação da água pura é 0°C (pressão de 1 atm), mas ao se resfriar uma solução aquosa 10% de cloreto de sódio, a solidificação ocorrerá a –2°C. A adição de soluto não volátil a um líquido provoca: A. nenhuma alteração na pressão de vapor desse líquido. B. o aumento da pressão de vapor desse líquido. C. o aumento da temperatura de solidificação desse líquido. D. a diminuição da temperatura de ebulição desse líquido. E. a diminuição da pressão de vapor desse líquido.
       • Alternativa “E”. A adição de um soluto não volátil numa solução causa abaixamento da pressão de vapor.
   • Pressão Osmótica
     • 1- Se deixarmos um ovo cru imerso em uma solução de vinagre por dois dias, observaremos que a casca do ovo desaparecerá completamente e a membrana semipermeável que envolve a clara e a gema ficará à vista. Além disso, o volume do ovo aumentará, isto é, ele inchará e subirá para a superfície. Qual propriedade coligativa está relacionada com esse fenômeno? a) Tonoscopia. b) Ebulioscopia. c) Crioscopia. d) Osmose.
       • Alternativa “d”. A casca de ovo é composta basicamente de carbonato de cálcio, que reage com o ácido acético do vinagre e desaparece.quando o ovo é imerso no vinagre (solução mais diluída), a água entra no ovo em uma tentativa de tornar as concentrações de soluto de ambos os lados da membrana semipermeável do ovo iguais. Desse modo, o ovo aumenta de volume.
     • 2- (Vunesp-2003) Uma das formas de se conseguir cicatrizar feridas, segundo a crença popular, é a colocação de açúcar ou pó de café sobre elas. A propriedade coligativa que melhor explica a retirada de líquido, pelo procedimento descrito, favorecendo a cicatrização, é: A. estudada pela osmometria. B. crioscopia. C. endoscopia. D. tonoscopia. E. ebuliometria.
       • Alternativa letra “A” Uma solução para impedir que o solvente passe para uma solução mais concentrada tem-se uma pressão sobre a solução concentrada. Sendo assim, o solvente passa para o meio mais concentrado, que é o que acontece ao adicionar açúcar ou pó de café sobre a ferida úmida.
     • 3- Na aparelhagem da figura a seguir, para impedir a osmose, seria necessário aplicar sobre o anteparo uma pressão igual a: a) 2,8 atm. b) 5,6 atm. c) 11,2 atm. d) 22,4 atm. e) 44,8 atm (Dado: R = 0,082 atm . L . K-1 . Mol-1).
       • Alternativa “d”. Visto que é uma solução molecular, não é necessário considerar o fator de Van't Hoff (i). A temperatura deve ser dada na escala kelvin: 0ºC = 273 K.

3. -Descrever sobre as propriedades coligativas: tonoscopia, ebulioscopia,crioscopia e osmoscopia :

   • Tonoscopia : Definição: A adição de um soluto não volátil a um solvente diminui a pressão de vapor da solução em relação à do solvente puro. Aplicação: A tonoscopia é comumente utilizada em processos industriais, como na produção de alimentos e produtos químicos, para controlar as características de soluções e suspensões.
   • Ebulioscopia : Definição: A adição de um soluto a um solvente eleva o ponto de ebulição da solução em relação ao ponto de ebulição do solvente puro. Aplicação: A ebulioscopia é frequentemente usada para determinar a massa molar de substâncias desconhecidas, através da medida precisa do aumento do ponto de ebulição.
   • Crioscopia : Definição: A adição de um soluto a um solvente diminui o ponto de congelamento da solução em relação ao ponto de congelamento do solvente puro. Aplicação: A crioscopia é utilizada em laboratórios para determinar o peso molecular de substâncias, principalmente em análises criométricas.
   • Pressão Osmótica: Definição: A pressão osmótica é a pressão exercida pelos solutos em uma solução para evitar a entrada de solvente por osmose através de uma membrana semipermeável. Aplicação: A osmoscopia é crucial em processos biológicos e industriais, como na osmose inversa, onde é utilizada para separação de solventes e solutos em sistemas aquosos.