Propriedades coligativas

A presença de um soluto não volátil modifica as propriedades físicas do solvente utilizado na solução. Essas alterações são chamadas propriedades coligativas. As principais são:

• Diminuição da pressão máxima de vapor: Tonoscopia.
• Aumento da temperatura de ebulição: Ebulioscopia.
• Diminuição da temperatura de congelamento: Crioscopia.
• Aumento da pressão osmótica: Osmometria.


Para entender essas alterações:

Pressão de Vapor: Pressão máxima de vapor de um líquido é a pressão que seu vapor exerce sobre a massa líquida, em um recipiente fechado. Este valor aumenta com a Temperatura e a Volatilidade do líquido.

Temperatura de Ebulição: um líquido só entra em ebulição quando, devido ao aumento de temperatura, sua pressão de vapor se igualar à pressão atmosférica do local. Assim, quanto maior a pressão de vapor de um líquido, menor sua temperatura de ebulição, pois irá se igualar à pressão atmosférica com maior facilidade.

• Atenção! É por isso que temperatura de ebulição é mais alta em lugares onde a pressão atmosférica é maior, como ao nível do mar.

Ebulioscopia: A adição de soluto não volátil dificulta a evaporação do solvente e a pressão máxima de vapor diminui, logo será necessário maior aquecimento para que a solução entre em ebulição, provocando o aumento na Temperatura de Ebulição.

Crioscopia: Analogamente, será necessário maior resfriamento para que a solução congele, provocando a diminuição na Temperatura de Congelação.

Osmose: Fenômeno que permite a passagem do solvente do meio mais diluído para o meio mais concentrado através de uma membrana semipermeável, impedindo a passagem do soluto.
Pressão Osmótica (¶) é a pressão exercida sobre uma solução para que a osmose não ocorra. É calculada por: ¶= M . R . T . i , onde
R é a constante de Clapeyron,
i = fator de correção de Van’t Hoof
T = Temperatura em Kelvin
M = Concentração molar

Atenção: Soluções isotônicas possuem a mesma pressão osmótica.

Atenção!
O aluno deve se preocupar com a parte qualitativa e não quantitativa. É importante saber que, quanto maior o número de partículas dissolvidas, maior o efeito coligativo, valendo a expressão abaixo para solutos 100 % dissociados:

Efeito Coligativo = M . i
ou seja o efeito coligativo é proporcional à concentração molar da solução (M) multiplicado pelo fator de correção de Van’t Hoff (i)
Para solutos iônicos, 100% dissociados, devemos considerar o fator de correção de Van’t Hoff (i), numericamente igual ao número de íons.

Solução 1:
Soluto Molecular , i = 1, pois a molécula não se separa em íons
1 mol/L de glicose (C6H12O6) 1 mol de partículas dissolvidas em 1 litro de solução.
Efeito Coligativo = 1mol/L x 1 = 1

Solução 2:
1 mol/L de NaCl 100% dissociado , i = 2
(NaCl Na+ + Cl-) 2 mols de partículas (1 mol de Na+ + 1 mol de Cl-) dissolvidas em 1 litro de solução.
Efeito Coligativo = 1mol/L x 2 = 2

Solução 3: 1 mol/L de AlCl3 100% dissociado, i = 4
(AlCl3 Al3+ + 3Cl-) 4 mols de partículas (1 mol de Al3+ + 3 mols de Cl-)dissolvidas em 1 litro de solução.
Efeito Coligativo = 1mol/L x 4 = 4

Conclui-se, então, que a solução 3 apresentará a maior elevação da temperatura de ebulição e também o maior abaixamento da temperatura de congelamento, pois possui maior número de partículas dissolvidas.