Desvio do comportamento ideal com aumento da concentração de soluto

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Wilson Benevides Cabreira
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1 Soluções reis: tividdes Nenhum solução rel é idel Desvio do comportmento idel com umento d concentrção de soluto O termo tividde ( J ) descreve o comportmento de um solução fstd d condição idel. Descreve concentrção efetiv d solução 1

2 Solução idel J = X J (não há interção) Condição não idel: J X J x B B x B Solvente tividde tende seguir lei coeficient de Roult, e de tividde à medid que se concentrção torn puro, Soluto tende seguir lei de Henry, à medid que solução se torn mis diluíd, 1qundo x 1 B 1qundo [ B] 1 2

3 São proprieddes que dependem exclusivmente do número de prtículs de soluto presentes e não d nturez ds prtículs. Ex: Elevção do ponto de ebulição (elevção ebulioscópic) Diminuição do ponto de congelmento (bixmento crioscópico) Osmose Considerções O soluto não é volátil O soluto não se dissolve no solvente sólido, ou sej, o soluto se sepr qundo solução é congeld. 3

4 spectos comuns ds proprieddes coligtivs O potencil químico do solvente () n solução é menor que o potencil do solvente qundo puro: fse de vpor e fse sólid não sofrem lterções devido o soluto, pois o soluto não é volátil e nem se dissolve no sólido 4

5 Diminuição do potencil químico crret equilíbrio líquidovpor em temperturs mis lts, ou sej ocorre elevção do ponto de ebulição. Por outro ldo, equilíbrio sólido-líquido ocorre em temperturs menores (bixmento d tempertur de congelmento) 5

6 Pressão de vpor do líquido puro : tendênci d solução tingir mior entropi Se soluto está presente entropi no líquido já é grnde e tendênci à formção de fse vpor é reduzid (bix P v e ument P eb ) Desordem se opõe à tendênci de congelmento e diminui T c 6

7 p x p * p p * presenç do soluto lev o umento de entropi do solvente em relção o solvente puro. Ocorre diminuição d tendênci d pssgem pr fse vpor 7

8 elevção do ponto de ebulição e diminuição do ponto de congelmento T eb K eb b B T f K f b B K eb é constnte ebulioscópic do solvente K f é constnte crioscópic do solvente 8

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10 Exemplo 12: Estimr o bixmento crioscópico d solução preprd pel dissolução de 3,0 g (um cubo) de scrose em 100 g de águ (K f = 1,86 K kg/mol). Exemplo 13: Estime o ponto de congelmento de 200 cm 3 de águ doçd com 2,5 de scrose. Exemplo 14: Clcule o ponto de congelmento de 200 cm 3 de Águ, qul foi diciond 2,5 de cloreto de sódio. 10

11 Osmose Pssgem espontâne de um solvente puro pr um solução que está seprd por um membrn semipermeável Membrn Semipermeável: Seprção permeável o solvente ms impermeável o soluto. 11

12 Pressão Osmótic (): Pressão que deve ser plicd à solução pr impedir o fluxo do solvente trvés d membrn semipermeável. O equilíbrio é tingido qundo pressão hidrostátic d solução coincide com pressão osmótic. 12

13 No equilíbrio, o potencil químico do solvente é o mesmo em cd ldo d membrn ( solvente puron pressão p) ( solvente n solução pressão p ) π tem de ser exercid pr estbelecer o equilíbrio. É proporcionl à Concentrção de soluto V n B RT nb [ B] V ssim, RT B Equção de vn t Hoff Equção se plic pens soluções diluíds comportmento de soluções diluíds ideis 13

14 Osmose jud n mnutenção d estrutur ds céluls biológics Membrns celulres são semipermeáveis Diferenç de concentrção dentro e for ds céluls ger pressão osmótic, águ pss pr interior levndo nutrientes. Soluções injetds n corrente snguíne pr trnsfusões de sngue ou limentção intrvenos devem ser isotônics com o sngue (mesm pressão osmótic, mesm tonicidde que o soro snguineo) Se solução é hipotônic (muito diluíd, tonicidde menor)- solvente flui pr dentro d célul, ocorre lise celulr. Se solução é hipertônic (muito concentrd,tonicidde mior) fluxo de solvente pr for d célul, encolhimento. 14

15 Osmollidde: mss de soluto que dissolvid em 1 kg de águ exerce pressão osmótic, π, igul à pressão exercid por um mol de substânci idel não ionizd dissolvid em 1 kg de águ Osmolridde: mss de soluto que dissolvid em 1 L de solução exerce pressão osmótic, π, igul à pressão exercid por um mol de substânci idel não ionizd dissolvid em 1 litro de solução Rotulgem frmcêutic lgums vezes requer informção sobre osmolridde ex. fluidos intrvenosos 15

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17 Equilíbrio Químico Energi de Gibbs de reção Vrição d energi de Gibbs com composição Reções em equilíbrio Respost do equilíbrio às condições do sistem 17

18 Fundmentção termodinâmic energi de Gibbs de reção Critério termodinâmico pr determinr se reção é espontâne: ΔG<0 Mistur de reção tende justr su composição té que su energi de Gibbs sej um mínimo. ) Quntiddes pequens de regentes se convertem em produtos ntes que G lcnce seu vlor mínimo Reção não ocorre b) No equilíbrio, mistur tem quntiddes significtivs de regentes e produtos c) Proporção lt de produtos tem que se formr ntes de G lcnçr seu mínimo- Reção ocorre 18

19 Etp inicil d decomposição neróbic d glicose Enqunto reção vnç,o nº de mol de G6P vri de Δn e energi de Gibbs totl vri de μg6p Δn Pr o nº de mol de F6P temos: + Δn e +μf6p Δn ssim: ΔG= +μf6p Δn - μg6p Δn ΔG/Δn = Δ r G De form gerl temos: Δ r G= (cμ C + dμ D ) (μ +bμ B ) 19

20 Potencil químico de um substânci depende d composição d mistur em que el está presente. Qunto mior concentrção ou pressão prcil, de um substânci em um mistur, mior é o potencil químico. ΔG se lter qundo composição é lterd 20

21 Vrição de ΔG com composição Q RT G G reção de quociente Q RT G G b d c G RT r r b B d D c C b B d D c C r r B D C r J ln ln ) ( ) ( ln 21

22 Reções em equilíbrio Q se refere um estágio rbitrário, enqunto K, é o vlor de Q no Equilíbrio K c C d D b B equilíbrio 0 r G r G RT ln K RT ln K Se K>1, produtos são dominntes,reção termodinmicmente possível Se K<1, regentes são dominntes Pr k>1 e ΔG<0 Reções exergônics Pr k<1 e ΔG>0 Reções endergônics 22

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