QUÍMICA. Soluções e Substâncias Inorgânicas. Propriedades Coligativas: Tonoscopia, Ebulioscopia, Crioscopia e Pressão Osmótica - Parte 4

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Maria Vitória Philippi
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1 QUÍMICA Soluções e Substâncias Inorgânicas Tonoscopia, Ebulioscopia, Crioscopia e Pressão Osmótica - Parte 4 Prof ª. Giselle Blois

2 CRIOSCOPIA OU CRIOMETRIA É a propriedade coligativa que ocasiona a diminuição ou abaixamento na temperatura de congelamento do solvente, este é provocada pela adição de um soluto não-volátil. * Está relacionado também com o ponto de solidificação (PS) das substâncias.

3 Quando se compara um solvente puro a uma solução com soluto não-volátil, o ponto de congelamento da solução sempre será menor que o ponto de congelamento do solvente puro. Quanto maior o número de partículas dissolvidas em uma solução, menor será o seu ponto de congelamento.

4 Em países onde o inverno é muito rigoroso, adiciona-se sal nas estradas para provocar a diminuição da temperatura de congelamento da água, evitando que se forme gelo. Esta propriedade também explica porque grande parte da água do mar não congela a 0 C. A imensa quantidade de sal dissolvida nos mares e oceanos faz com que o seu ponto de congelamento diminua.

5 Vale lembrar que não importa a natureza do soluto (nãovolátil e não-iônico) adicionado, mas apenas sua quantidade em mols ou partículas. Dessa forma, por exemplo, uma solução de concentração a 1 mol/l de glicose (C 6 H 12 O 6 ) apresentará mesmo efeito crioscópico de qualquer solução de diferente soluto (não volátil e não iônico), quando esta segunda solução estiver em mesma concentração da primeira.

6 A interpretação e o estudo físico-químico da crioscopia são realizados a partir das fundamentações da Lei de Raoult, que estabelece que a diferença existente entre a temperatura de solidificação de um solvente puro e a de uma solução é diretamente proporcional à concentração molar do soluto na solução. Dessa forma, a variação crioscópica (Δc) é aumentada à medida que aumenta a concentração da solução.

7 A fórmula abaixo permite calcular a Crioscopia: Δtc = Tc 2 - Tc Onde: Tc = temperatura de congelamento da solução Tc 2 = temperatura de congelamento do solvente

8 EXERCÍCIOS

9 1. A seguir temos algumas soluções formadas com ácidos totalmente ionizados e sais totalmente dissociados: I. 0,1 mol/l de CaBr 2 II. 0,2 mol/l de NaBr III. 0,2 mol/l de K 2 SO 4 IV. 0,5 mol/l de sacarose V. 0,1 mol/l de HCl

10 A ordem crescente do ponto de congelamento dessas soluções é: a) I < II < III < IV < V b) III < IV < I < II < V c) III < II < IV < V < I d) II < IV < I < III < V e) III< IV < II < I < V

11 Quanto maior for a concentração de partículas dissolvidas, mais dificuldade as moléculas de água terão para se organizarem e formarem a estrutura sólida, portanto, menor será a temperatura de congelamento. Além disso, com exceção da sacarose, todas as soluções apresentam compostos iônicos dissolvidos, é preciso, então, analisar a quantidade de íons dissolvidos em cada solução.

12 Em cada litro de solução, temos: I) 0,1 mol/l de CaBr 2 CaBr 2 Ca Br ,1 = 0,3 mol/l de íons dissolvidos II) 0,2 mol/l de NaBr NaBr Na + + Br ,2 = 0,4 mol/l de íons dissolvidos

13 III) 0,2 mol/l de K 2 SO 4 K 2 SO 4 2 K + + SO ,2 = 0,6 mol/l de íons dissolvidos IV) 0,5 mol/l de sacarose sacarose (s) sacarose (aq) 0,5 mol/l de moléculas dissolvidas

14 V) 0,1 mol/l de HCl HCl H + + Cl ,1 = 0,2 mol/l de íons dissolvidos I) 0,3 mol/l II) 0,4 mol/l III) 0,6 mol/l IV) 0,5 mol/l V) 0,2 mol/l

15 A solução III é a que terá menor temperatura de congelamento, pois é a que apresenta maior quantidade de partículas dissolvidas. A solução V é a que terá maior temperatura de congelamento, pois é a que apresenta menor quantidade de partículas dissolvidas.

16 A ordem crescente do ponto de congelamento dessas soluções é: a) I < II < III < IV < V b) III < IV < I < II < V c) III < II < IV < V < I d) II < IV < I < III < V e) III< IV < II < I < V

17 2. Assinale V para verdadeiro ou F para falso nas afirmativas abaixo: a) Em lugares frios como a Antártida e polo Norte, a água do mar, tanto no estado líquido como no estado sólido, não possui sais dissolvidos. b) Ao nível do mar, os sucos congelam a uma temperatura inferior a 0 ºC.

18 c) Quando um soluto não volátil é adicionado a um solvente, sua pressão de vapor aumenta. Por conta disso, a temperatura de congelamento do líquido também aumenta. d) Por serem formados nas regiões frias do oceano, os icebergs e outras placas de gelo que se formam no mar são constituídos de água e sais dissolvidos.

19 a) Em lugares frios como a Antártida e polo Norte, a água do mar, tanto no estado líquido como no estado sólido, não possui sais dissolvidos. (F) A água no estado líquido possui sais dissolvidos. b) Ao nível do mar, os sucos congelam a uma temperatura inferior a 0 ºC. (V) Isso ocorre porque as partículas do suco dispersas na água diminuem o seu ponto de congelamento.

20 c) Quando um soluto não volátil é adicionado a um solvente, sua pressão de vapor aumenta. Por conta disso, a temperatura de congelamento do líquido também aumenta. (F) Na verdade, ocorre o contrário: Quando um soluto não volátil é adicionado a um solvente, sua pressão de vapor diminui. Por conta disso, a temperatura de congelamento do líquido também diminui.

21 d) Por serem formados nas regiões frias do oceano, os icebergs e outras placas de gelo que se formam no mar são constituídos de água e sais dissolvidos. (F) Os icebergs são constituídos de água doce, que se congela primeiro em relação a água líquida com sais dissolvidos (água do mar).

22 3. Um aluno viu em um noticiário que em países frios, como nos Estados Unidos, Canadá e países europeus, a prática de adicionar aditivos especiais a radiadores de automóveis é bastante comum, pois esses aditivos alteram as propriedades físicas da água. Quais alterações podem ocorrer com as propriedades físicas da água?

23 Ocorre elevação da temperatura de ebulição e diminuição da temperatura de congelamento. Em países frios, essa prática é interessante porque evita que a água dos radiadores congele no inverno.

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