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- 1Tonoscopia: Tonoscopia é uma propriedade coligativa que estuda o abaixamento da pressão máxima de vapor de um determinado solvente em virtude da dissolução de um soluto não volátil (molecular ou iônico).Pressão máxima de vapor:
É a força exercida pelo vapor de um determinado líquido nas paredes de um recipiente fechado quando a velocidade de evaporação é igual à velocidade de condensação. - 2—Graficamente falando, sempre que a curva de um líquido encontra-se mais afastada do eixo y (vertical), menor será sua pressão máxima de vapor. Resumindo, quanto maior o ponto de ebulição de um determinado solvente, menor será sua pressão máxima de vapor e vice-versa.
- 3Em um liquido puro, a P.M.V depende das interações intermoleculares. Quanto menos intensa maior será a quantidade de liquido que irá vaporizar a uma dada temperatura, portanto tem maior P.M.V. Liquidos com alta P.M.V são chamados de voláteis.
- 4—
- 5Um exemplo de Tonoscopia:
- 6Ebulioscopia: Essa propriedade coligativa estuda a elevação do ponto de ebulição de um solvente após a adição de um soluto não volátil.De uma forma geral, quando um soluto não volátil é adicionado a um solvente, ele dificulta a evaporação do solvente. Dessa forma, torna-se necessária uma temperatura maior para poder evaporar o solvente. Na ebulioscopia, estuda-se esse aumento do ponto de ebulição do solvente.
- 7A elevação do ponto de ebulição do solvente, está diretamente relacionada ao tipo de soluto presente na solução. Os tipos possíveis de soluto são:Soluto iônico: quando adicionado em água, ioniza ou dissocia, povoando a solução com íons. Exemplos: sal, base, ácido.
- 8Soluto molecular: quando adicionado à água, não ioniza, mantendo a forma molecular. Exemplos: glicose, sacarose.Quanto maior o número de partículas no solvente, mais intensa será a ebulioscopia, ou seja, maior será o ponto de ebulição do solvente. Assim, em soluções iônicas, o ponto de ebulição da água tende a ser sempre maior que o ponto de ebulição de soluções moleculares, desde que estejam em uma mesma concentração.
- 9Fórmula para calcular a variação da temperatura de ebulição Δte = t-t2Nessa fórmula, calculamos a variação da temperatura de ebulição subtraindo a temperatura de ebulição do solvente, existente na solução, da temperatura de ebulição do solvente puro.
- 10Fórmula para calcular a elevação da temperatura de ebulição envolvendo a molalidade Δte = Ke.WTrata-se de uma fórmula que, para ser utilizada, depende do conhecimento da constante ebulioscópica, a qual está relacionada com o solvente presente na solução, e da molalidade (W). Cada uma dessas variáveis apresenta uma fórmula particular.
- 11Fórmula para calcular a constante ebulioscópica (Ke) Ke = R.T2 1000.LvNessa fórmula, temos a constante geral dos gases (0,082), temperatura (sempre trabalhada em kelvin) e o calor latente de vaporização.
- 12Fórmula para calcular a molalidade (W) W = m1 M1.m2Nessa fórmula, há a utilização da massa do soluto (m1 – sempre trabalhada em grama), da massa molar do soluto (M1) e da massa do solvente (m2 – sempre trabalhada em quilograma).
- 13Exemplo - (Uece) Seguindo os passos do químico francês François-Marie Raoult (1830-1901), pesquisando sobre o efeito ebuliométrico nas soluções, um estudante de química dissolveu 90 g de glicose (C6H12O6) em 400 g de água e aqueceu o conjunto. Sabendo que Ke da água = 0,52 ºC/mol, depois de algum tempo, a temperatura inicial de ebulição por ele encontrada foi de: (Dado: Massa molar da glicose = 180 g/mol) a) 99,85 ºC. b) 100,15 ºC. c) 100,50 ºC. d) 100,65 ºC. Dados fornecidos pelo exercício: m1= 90 g; m2 = 400 g ou 0,4 Kg (após a divisão por 1000); Ke = 0,52; M1 = 180 g/mol; t = ? (temperatura inicial de ebulição ou temperatura de ebulição do solvente na solução).t-t2 = Ke.m1
M1.m2
t-100 = 0,52.90
180.0,4
t-100 = 46,8
72
t-100 = 0,65
t = 0,65 + 100
t = 100,65 oC - 14—Crioscopia:
Trata-se da propriedade coligativa que avalia a diminuição da temperatura de congelamento de um solvente provocada por um soluto não volátil.
- 15Fórmula para cálculo na crioscopia A fórmula para realização dos cálculos na crioscopia é: ?tc = Kc.W?tc = é a variação da temperatura de congelamento ou abaixamento do ponto de solidificação;
Kc = constante crioscópica ou criométrica;
W = molalidade. - 16Cada um dos termos presentes na fórmula geral da crioscopia apresenta fórmulas específicas, como podemos ver a seguir:a) ?tc (abaixamento da temperatura de congelamento)
Como o ?tc é uma variação (?), pode ser expresso como a subtração entre o ponto de congelamento do solvente puro (θ2) e o ponto de congelamento do solvente na solução (θ):
?tc = θ2- θ - 17b) Kc (constante crioscópica) A constante crioscópica é específica para cada tipo de solvente, ou seja, cada solvente apresenta a sua constante. Ela pode ser calculada por meio da seguinte fórmula: Kc = R.T2 1000.LfR = constante geral dos gases (0,082 em atm e 62,3 em mmHg);
T = temperatura de solidificação do solvente;
Lf = calor latente de fusão. - 18c) W (molalidade) A molalidade é uma modalidade de concentração de soluções e apresenta a seguinte fórmula: W = m1 M1.m2 m1 = massa do soluto (em gramas); M1 = massa molar do soluto (em g/mol); m2 = massa do solvente (em kg).Assim, a partir das fórmulas acima, podemos reescrever a fórmula para os cálculos na crioscopia da seguinte forma:
θ2- θ = Kc. m1
M1.m2 - 19Soluto iônico e o efeito crioscópico Soluto iônico é toda substância que, em água, pode sofrer os processos de ionização (produção de íons) ou dissociação (liberação de íons), aumentando a quantidade de partículas no solvente. Por isso, sempre que formos realizar cálculos na crioscopia, em face da presença de um soluto não volátil de natureza iônica, é obrigatória a utilização do fator de correção de Van't Hoff (i), como na expressão a seguir:?tc = Kc.W.i
- 20Exemplo de cálculo na crioscopia (UFMA) Encontre a fórmula molecular do enxofre sabendo que a adição de 0,24 g deste a 100 g de tetracloreto de carbono abaixa a temperatura de congelamento do CCl4 por 0,28 ºC. Dado: Kc (CCl4) 29,8 K.kg.mol-1 . Dados fornecidos pelo enunciado: m1 = 0,24 g; m2 = 100 g ou 0,1 kg (após dividir por 1000 a massa fornecida); ?tc = 0,28 oC; Fórmula da substância = ? M1 = ?1o Passo: determinar o valor da massa molecular a partir dos dados fornecidos.
?tc = Kc. m1
M1.m2
0,28 = 29,8.0,24
M1.0,1
0,28.0,1.M1 = 29,8.0,24
0,028.M1 = 7,152
M1 = 7,152
0,028
M1 = 255,4 g/mol - 212o Passo: determinar a fórmula molecular (formada apenas por átomos de enxofre - Sn) pela divisão da massa encontrada por 32 g/mol, que é a massa do enxofre. n = 255,4 0,028 n = 7,981 ou, arredondando, n = 8 Logo, a fórmula molecular do composto é S8.
- 22Osmoscopia: Podemos dizer que essa propriedade coligativa estuda a osmose, fenômeno que ocorre de uma solução menos concentrada para outra mais concentrada.De acordo com a osmoscopia, a osmose realiza-se porque a pressão máxima de vapor do solvente na solução menos concentrada é maior do que a do solvente na solução mais concentrada. Agora, se quisermos impedir a ocorrência da osmose, basta exercer uma pressão sobre a solução mais concentrada:
- 23—Essa pressão, que é exercida sobre a solução mais concentrada para bloquear ou até inverter a osmose, é denominada pressão osmótica e é representada pelo símbolo π. Ela deverá ser diretamente proporcional à concentração da solução.
- 24Na comparação entre meio ou uma solução e outra, podemos utilizar os seguintes termos: Hipertônico: quando um meio apresenta uma pressão osmótica maior que o outro; Hipotônico: quando um meio apresenta uma pressão osmótica menor que o outro; Isotônico: quando os dois meios ou soluções apresentam a mesma pressão osmótica.Assim, na comparação entre as pressões osmóticas de duas soluções A e B, representadas por πA e πB, podemos afirmar que :
Se a pressão osmótica de A e B forem iguais, os meios ou as soluções serão isotônicos:
πA = πB
Se a pressão osmótica de A for maior que a pressão osmótica de B, o meio A será hipertônico em relação a B:
πA > πB
Se a pressão osmótica de B for menor que a pressão osmótica de A, o meio B será hipotônico em relação a B:
πB < πA - 25Fórmula para calcular a pressão osmótica π = M.R.T Nessa fórmula: π = é a pressão osmótica M = é a concentração em mol/L R = é a constante geral dos gases (0,082 para pressão em atm; 62,3 para pressão em mmHg) T = temperatura em Kelvinomo a concentração em mol/L apresenta uma fórmula particular, conforme representação a seguir:
M = m1
M1.V
Podemos substituí-la na fórmula da pressão osmótica:
π = m1.R.T
M1.V - 26Obs.: Caso o soluto presente na solução seja iônico, devemos utilizar o fator de correção de Van't Hoff (i) na expressão do cálculo da pressão osmótica: π = M.R.T.iExemplo: (UF-PA) Uma solução contendo 2 mg de um novo antibiótico, em 10 mL de água, a 25 ºC, produz uma pressão osmótica de 0,298 mmHg. Então, a massa molecular desse antibiótico é, aproximadamente:
a) 3000
b) 5200
c) 7500
d) 12500
e) 15300
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
π = 0,298 mmHg
T = 25 oC ou 298 K (após somar com 273)
m1 = 2 mg ou 0,002 g (após dividir por 1000)
V = 10 mL ou 0,01 L (após dividir por 1000)
R = 62,3 mmHg - 27Para resolver esse exercício, basta aplicar na expressão para cálculo da pressão osmótica os dados disponibilizados, conforme a seguir: π = m1.R.T M1.V 0,298 = 0,002.62,3.298 M1.0,01 0,298.M1.0,01 = 37,1308 0,00298.M1 = 37,1308 M1 = 37,1308 0,00298 M1 = 12460 u
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- Flashcards on Untitled, created by João Vitor Ramos on 24/08/2020.
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