PROPREDADES COLIGATIVAS SOLUÇÕES NÃO ELETROLÍTICAS

Introdução Solução diluídas “ depending of the collection” Propriedades coligativas: propriedades do solvente que dependem somente do número de espécies de soluto e não da natureza do soluto “ depending of the collection”

Propriedades: Temperatura de ebulição Temperatura de fusão Pressão de vapor Pressão osmótica

Equilíbrio líquido-vapor: (A) solvente (B) soluto Hipótese 1 : O soluto não é volátil Equilíbrio líquido-vapor: (A) solvente (B) soluto (A) Vapor (A) líquido + (B) solúvel

no solvente no estado sólido O soluto não dissolva-se no solvente no estado sólido Hipótese 2 : (A) líquido + (B) solúvel (A) sólido

Potencial químico do solvente 1 “ as propriedades coligativas resultam da diminuição do potencial químico do solvente líquido quando lhe é adicionado um soluto ”

1o ( g) 1o ( g) 1 ( l ) 1o ( l ) 1 ( l ) o1 ( l ) no solvente Água Líquida Vapor d´Água 1o ( l ) 1o ( g) Vapor d´Água Solução Água + Soluto 1o ( g) 1 ( l ) (2) não volátil + Soluto (2) Gelo 1o ( s ) o1 ( l ) Água Líquida (2) não dissolva-se no solvente no estado sólido + Soluto (2) Solução Água + Soluto Gelo 1o ( s ) 1 ( l )

Convenções: Solvente (1) e Soluto (2) Após a adição de um soluto ao solvente 1 do solvente puro 1do solvente da solução líquida 1( l ) = 1o ( l ) 1( l ) = 1o ( l ) + RT Ln x1 como x1 < 1 Ln x1 < 0 1(l) < 1o (l)

Após a adição de um soluto ao solvente como o soluto não é volátil 1(vapor) = 1o (vapor) como o soluto não dissolva-se no solvente no estado sólido 1(sólido) = 1o (sólido) 1(líquido) < 1o (líquido) Vimos: Após a adição do soluto, somente o potencial químico do líquido é modificado

1o (s) T potencial químico do solvente 1 1o ( l ) 1o (g)

1o (s) T potencial químico do solvente 1 1o ( l ) 1 ( l ) 1o (g)

Abaixamento da Temperatura de Fusão Temperatura de Ebulição Elevação da Temperatura de Ebulição

Influência da temperatura sobre o equilíbrio líquido-vapor mi (líquido) = m´i (vapor) i = io + RT ln xi ´i = ´io + RT ln x´i io + RT ln xi = ´io + RT ln x´i io - ´io = RT ln (x´i/ xi)

Influência da temperatura sobre o equilíbrio líquido-vapor

mi (líquido) = m´i (sólido) Influência da temperatura sobre o equilíbrio líquido-sólido mi (líquido) = m´i (sólido) i = io + RT ln xi ´i = ´io + RT ln x´i

Elevação do Ponto de Ebulição Soluto não volátil x´1 = 1 Integração Se x1 =1 e T = To

ln x1  - x2 ora x2 é pequeno (solução diluída) ora T-To= DTe e TTo  To2

Elevação do Ponto de Ebulição “A adição de um soluto não volátil ao solvente produz uma elevação da sua temperatura de ebulição DTe, que só depende da fração molar do soluto e não de sua natureza” A elevação da temperatura de ebulição é uma propriedade coligativa

Para solução diluída Ke : Cte Ebulioscópica do solvente m : molalidade da solução

Ke : Cte Ebulioscópica do solvente m : molalidade da solução A elevação do ponto de ebulição de um solvente, provocada pela adição de um soluto não volátil é proporcional à molalidade do soluto

Abaixamento do Ponto de congelamento “A adição de um soluto não solúvel no solvente sólido produz um abaixamento da sua temperatura de congelamento DTf, que só depende da fração molar do soluto e não de sua natureza” O abaixamento da temperatura de congelamento é uma propriedade coligativa

Kf : Cte Crioscópica do solvente m : molalidade da solução O abaixamento do ponto de congelamento de um solvente, provocada pela adição de um soluto não solúvel no solvente sólido é proporcional à molalidade do soluto

Abaixamento da Pressão de Vapor Solução diluída Solvente segue a Lei de Raoult como x1 < 1 P1 < Po1

“ O abaixamento da pressão de vapor do solvente, produzida pela adição de um soluto não volátil, é proporcional à fração molar do soluto, numa dada Temperatura”

Pressão osmótico Solvente puro Solução Membrana semi-permeável

Pressão osmótico Solvente puro Solução Membrana semi-permeável

VM: volume molar do solvente puro Equações de Morse e de Van´t Hoff P Após o fenômeno de osmose temos equilíbrio  igualdade dos potências químicos se (1) solvente (2) soluto P+p VM: volume molar do solvente puro

VM constante no intervalo P, (P+p) Solução diluída Ln(1-x2)  -x2 VM constante no intervalo P, (P+p)

Solução diluída ou RT n2 = n1 VM p n1 VM= V´ RT n2 = V´ p p V´ = n2 RT Equação de Morse

p = c R T p V´ = n2 RT Volume do Solvente (V´)  Volume da Solução (V) Equação de Van´t Hoff

Determinação da massa molar por Osmometria p = c R T