O vendedor de gelo rotativo sempre adiciona sal de cozinha aos cubos de gelo ao fazer rolos de gelo. Você sabe por que isso foi feito? Investigue, a adição de sal tem a finalidade de que os cubos de gelo não derretam rapidamente, pois para fazer o gelo em rotação é necessária uma temperatura fria por um certo tempo. Este evento pode ser explicado no conceito de natureza coligativa da solução.
Então, o que se entende por natureza coligativa da solução? A natureza coligativa de uma solução é um componente que depende do número de partículas de soluto presentes na quantidade de solvente sob certas condições. Essa natureza coligativa não depende das propriedades e do estado de cada partícula. Como é sabido, a solução consiste em um soluto e um solvente, onde a água é o melhor solvente e costuma ser usada e é conhecida como aquosa.
Quando uma solução é formada, as propriedades químicas do soluto não mudarão drasticamente, mas suas propriedades físicas mudarão drasticamente. Mudanças nas propriedades físicas que são propriedades coligativas incluem um aumento no ponto de ebulição (ΔTb), uma diminuição na pressão de vapor (ΔP), pressão osmótica (π) e uma diminuição no ponto de congelamento (ΔTf).
Queda na pressão de vapor
Se o soluto for não volátil (não volátil; a pressão de vapor não pode ser medida), a pressão de vapor da solução será sempre menor que a pressão de vapor do solvente volátil puro. Isso pode ser ilustrado pela fórmula:
ΔP = P0 - P
ΔP = X t x P0
P = P0 x X n
Em formação :
ΔP = queda na pressão de vapor (atm)
P0 = pressão de vapor saturado do solvente puro (atm)
P = pressão de vapor saturado da solução (atm)
X t = fração de soluto de mo
X p = fração molar de solvente
Aumento do ponto de ebulição
O ponto de ebulição é a temperatura na qual a pressão de vapor do líquido se torna igual à pressão atmosférica. A adição de um soluto não volátil em um solvente causa uma diminuição na pressão de vapor.
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A solução formada deve ser aquecida a uma temperatura mais elevada, de modo que a pressão de vapor seja igual à pressão atmosférica. Portanto, o ponto de ebulição de uma solução é superior ao de um solvente puro.
A diferença entre os pontos de ebulição da solução e do solvente puro é chamada de aumento do ponto de ebulição. Isso pode ser formulado da seguinte forma:
ΔTb = ponto de ebulição da solução - ponto de ebulição do solvente
ΔTb = kb xm
Em formação :
ΔTb = aumento do ponto de ebulição da solução (0C)
Kb = aumento constante no ponto de ebulição molal (0C / molal)
m = molalidade do soluto (gramas)
Queda do ponto de congelamento
Ponto de congelamento é a temperatura na qual os líquidos e sólidos de uma substância têm a mesma pressão de vapor. Adicionar um soluto a um solvente pode causar uma queda na pressão do vapor. A curva de temperatura da pressão de vapor para a solução está abaixo da curva para o solvente puro. Portanto, o ponto de congelamento de uma solução é menor que o ponto de congelamento de um solvente puro. Onde, a fórmula para diminuir o ponto de congelamento é:
ΔTf = ponto de congelamento do solvente - ponto de ebulição da solução
ΔTf = kf xm
Em formação :
ΔTf = diminuição do ponto de congelamento da solução (0C)
Kf = constante de queda do ponto de congelamento molal (0C / molal)
Pressão de Osmose
A pressão mínima que impede a osmose é chamada de pressão osmótica. Quando duas soluções diferentes são separadas por uma membrana semipermeável (uma membrana que só pode ser passada por partículas de solvente, mas não por partículas de soluto), ocorre o fenômeno de osmose. A fórmula para a pressão osmótica é: π = M x R x T
Em formação :
Π = pressão osmótica (atm)
R = pressão do gás (0,0082 atm L / mol K)
T = temperatura (K)
M = molaridade (molar)
