PROPRIEDADES COLIGATIVAS

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Diego Vilarinho Gesser
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1 RORIEDDES COLIGTIVS rof. Harley. Martins Filho otenciais químicos em misturas líquidas otencial químico de um líquido em uma solução Líquido puro em equilíbrio com seu or: µ (l) = µ ( ara o gás (com pressão parcial ): ( ( RT ln ( l) ( RT ln (I) Líquido em presença de soluto : µ (sol.) = µ (, mas. ( sol.) ( RT ln Subtraindo (I) de (II): ( sol.) (II) ( ) ln l RT 1

2 Lei de Raoult: em soluções de líquidos quimicamente similares, a pressão parcial de um componente na fase gasosa pode ser calculada com x Se lei de Raoult é obedecida, x ( sol.) ( l) RT ln ( l) RT lnx ara simplificar notação, a partir de agora potenciais químicos sem indicação de fase significará o potencial da fase líquida: RT ln x Transições de fase do solvente (propriedades coligativas) No caso mais simples, assume-se que 1. Soluto não é volátil (não contribui para o or) 2. Soluto não se dissolve no solvente sólido Efeito do soluto no potencial químico do solvente: Solvente puro: µ Solvente em solução: RT ln ( µ ) x baixamento de µ é devido ao aumento de entropia do solvente quando misturado ao soluto, o que o estabiliza em relação à passagem para or. 2

3 Temperatura de transição varia. rocurar temperatura na qual µ na fase pura (or na ebulição ou sólido na fusão) é igual a µ na solução. umento da temperatura de ebulição rocurar T para a qual µ ( = µ Rearranjando: ( RT ln x G T ( ( ) ln(1 x ) RT RT H ( T ) S ( T ) ln(1 x ) RT R Embora T seja diferente da temperatura de ebulição do líquido puro T, a diferença é sempre muito pequena. odemos relacionar aproximadamente S (T) a H (T ) na forma S T) H ( T ) / Se x 1, ( T Também se x 1, x m M solv H ( T ) H ( T ) H 1 1 ln(1 x ) RT RT R T T ln(1 x ) RT T H x 2 T K eb m x 1 1 T T T T TT T T 2 T 2 RT M T H solv T 2 T m 3

4 Ebulioscopia: por uma medida de T para uma dada m, determina-se experimentalmente K eb, e portanto o valor de M solv. enzeno: T = 353,2 K, M = 78,11 u, H = 30,8 kj mol -1 K eb = 2,63 K mol -1 kg (valor experimental 2,53 K mol -1 k baixamento da temperatura da fusão rocurar T para a qual µ (s) = µ ( s) RT ln x 2 RT M solv T m T = T T H f T K m fus Crioscopia: determinação da massa molar de um solvente por medidas de T. ropriedades coligativas em soluções de eletrólitos: Cada íon tem o efeito de uma partícula isolada. Colocar a concentração total de íons nas equações: m m é o número de íons por íon-fórmula do eletrólito em concentração m. Exemplo: ferrocianeto de potássio 0,10 mol kg -1 (K 4 [Fe(CN) 6 ]) m ( 4 1) 0,10 0,50mol kg -1 4

Osmose ressão osmótica : pressão que deve ser aplicada a uma solução para parar o fluxo natural de solvente para dentro da solução através de uma membrana semipermeável.

roblema: entrada de solvente diluiu a solução, que não tem mais a concentração original. umentando-se pressão à direita, impede-se o fluxo de solvente.

5 Osmose ressão osmótica : pressão que deve ser aplicada a uma solução para parar o fluxo natural de solvente para dentro da solução através de uma membrana semipermeável. No equilíbrio, a pressão da coluna hidrostática de solução acima do nível original é igual à pressão osmótica. roblema: entrada de solvente diluiu a solução, que não tem mais a concentração original. umentando-se pressão à direita, impede-se o fluxo de solvente. O excesso de pressão corresponde à pressão osmótica. µ > µ solvente flui para a solução, onde fica com potencial químico mais baixo. Força motriz do processo é a entropia, que aumenta com o processo de mistura. No equilíbrio, µ () = µ (x, + ) Mas 5

6 Influência da pressão em µ: dg = Vd dg m = dµ = V m d Faixa de integração é pequena resultado da integral: V m = V m ( ) ( ) V m RT ln x Solução diluída: lnx = ln(1 x ) x Solução diluída: x = n /(n + n ) n /n e n V m = V V V n RT (Eq. de van t Hoff) Ou RT Osmometria: determinação de massas molares pela medida da pressão osmótica. o Osmose nos seres vivos Membranas celulares são semipermeáveis água, moléculas pequenas e íons solvatados podem atravessá-la, mas não as macromoléculas sintetizadas no seu interior. ara alimentação intravenosa ou transfusão, é necessário usar líquidos isotônicos (de mesma pressão osmótica) com o interior dos glóbulos vermelhos. Se o líquido for muito diluído (hipotônico), a água forçará entrada nos glóbulos, estourando-os (hemólise). Se o líquido for muito concentrado (hipertônico), a água sairá dos glóbulos, que murcham e morrem. 6

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