Actividade experimental

1. Actividade experimental Propriedades Coligativas

2. Índice 1.Propriedades coligativas a)Pressão de Vapor b)Leí de Raoult c)Elevação do ponto de Ebulição (ebulioscopia) d) Molalidade e)Abaixamento do ponto de congelação (crioscopia)

3. Índice 2. Diagramas de fases a) Ponto triplo

4. 1.Propriedades Coligativas São propriedades de uma solução que dependem da concentração de partículas do soluto e não da sua natureza. Cada uma dessas propriedades depende da diminuição da tendência de escape das moléculas do solvente pela adição das partículas do soluto. As propriedades coligativas incluem o abaixamento da pressão do vapor, elevação do ponto de ebulição, abaixamento do ponto de congelação e pressão osmótica.

5. a) Pressão de vapor • Pressão de vapor de um líquido A a uma dada temperatura é a pressão do vapor de A no equilíbrio líquido (A) vapor (A), nessa temperatura. • Um líquido entra em ebulição à temperatura em que a sua pressão de vapor iguala-se à pressão exterior. Assim, a 100°C a água tem pressão de vapor igual a 1 atm. Portanto, sob 1 atm a água entra em ebulição a 100°C. • A maioria dos sólidos funde-se com expansão de volume. O gelo é uma das poucas excepções, fundindo-se com contracção de volume. • O PF (ponto de fusão) do gelo aumenta com a diminuição da pressão, e vice-versa. Para a maioria dos sólidos, o PF (ponto de fusão) aumenta com o aumento da pressão, e vice-versa. • O PE (ponto de ebulição) de todas as substâncias aumenta com o aumento da pressão, e vice-versa. • As variações dos PF (ponto de fusão) são insignificantes com a variação da pressão, porque no equilíbrio sólido líquido não há participante gasoso. • As variações dos PE (ponto de ebulição) são significativas com a variação da pressão, porque no equilíbrio líquido vapor há participante gasoso.

6. b) Lei de Raoult Se a solução contiver 1 só soluto: • X1 = 1 – X2 • P 1 • 0 = pressão de vapor do solvente puro • X1 = fracção molar do solvente • P1 = X1 P 1 • 0 • P 1 • 0 - P1 = ΔP = X2P 1 • 0 X2 = fracção molar do soluto

7. b) Lei de Raoult PA = XAPA0 PB = XBPB0 PT = PA + PB PT = XAPA0+ XBPB0

8. b) Lei de Raoult PT é superior à prevista pela lei de Raoult PT é inferior à prevista pela lei de Raoult Força A-B < Força A-A & Força B-B Força A-B > Força A-A & Força B-B

9. c) Ebulioscopia • Como vimos um líquido ferve à temperatura na qual sua pressão de vapor é igual à pressão atmosférica. • Caso seja necessário reduzir a temperatura de ebulição de um liquido , basta diminuir a pressão exercida sobre ele. • Ao se adicionar um soluto ( não volátil e molecular) à água pura, a temperatura de ebulição do solvente na solução aumenta.

10. Em todas as expressões onde aparece i (fator de van't Hoff):

11. d) Molalidade • A concentração molar (molalidade) de um soluto de uma solução é o número de moles de moléculas do soluto, dividido pelo volume da solução (em litros). • Molalidade (M) = Quantidade do soluto (mol) / volume da solução (L): M = n / V • As unidades da molalidade são mol/L.

12. e) Abaixamento do ponto de congelação (crioscopia) • A temperatura do início de congelação do solvente de uma solução é sempre menor que a temperatura de início de congelação do solvente puro. • Uma utilidade prática do abaixamento da temperatura de congelação é a utilização de água e etilenoglicol no radiador de carros de países de clima frio. A mistura pode baixar a temperatura até -35° C, utilizando água pura a uma temperatura mínima seria de 0°C. • A água dos oceanos, é uma solução que contém diversos solutos, dentre os quais o cloreto de sódio. Rios e lagos de água doce também possuem solutos, mas em bem menor concentração. A temperatura de início de congelação das águas dos oceanos é menor que a temperatura de início de congelação das águas de rios e lagos. Isto acontece devido à temperatura de início de congelação de qualquer solução é sempre menor que a temperatura de início de congelação do solvente puro e quanto maior a concentração da solução, menor é a sua temperatura de inicio de congelação.

13. 2. Diagramas de fases • O diagrama de equilíbrio de fases é uma representação das relações entre vários estados de uma dada substância e os efeitos que as variações P (pressão),V (volume) e T (temperatura), que exercem sobre elas. • No equilíbrio Sólido/Líquido, é muito frequente a existência de sistemas do tipo eutético (ponto triplo). No diagrama seguinte pode-se observar a existência de duas linhas: a liquidus e a solidus. A linha liquidus é a linha acima da qual todo o sistema se encontra no estado líquido, e a linha solidus é a linha abaixo do qual só se encontra o sistema no estado sólido.

15. Como o próprio nome indica, neste tipo de diagramas existe o chamado ponto eutético (ponto triplo), onde a fase líquida está em equilíbrio com a fase sólida. A temperatura eutética (equilibrio) é a temperatura mais baixa à qual pode existir líquido. • Para a determinação deste tipo de diagramas é comum utilizar-se as curvas de arrefecimento, que são curvas de temperatura em função do tempo referentes a uma determinada composição do sistema em causa.

16. a) Ponto triplo • Ponto triplo de uma substância é um estado no qual se estabelece o equilíbrio sólido líquido vapor . Somente a uma determinada temperatura e pressão, que varia de uma substância para outra, estabelece-se esse equilíbrio triplo. • No caso da água, esse equilíbrio estabelece-se a, e somente a, 0,01°C (temperatura) e 4,58 mm/Hg (pressão). • Não existe líquido a uma pressão inferior à do respectivo ponto triplo. Assim, não existe água líquida a uma pressão menor que 4,58 mmHg. • A uma pressão inferior à do ponto triplo, ocorre somente o equilíbrio sólido vapor (sublimação). • Uma substância que sublima à pressão ambiente tem a pressão do ponto triplo acima da pressão ambiente (1 atm ao nível do mar). Exemplo: gelo seco ou CO2 (s).

17. Trabalho realizado por: Ivone Borges Nuno Mendes Catarina Pereira