Propriedades Coligativas Tecnologia de Alimentos Prof a. Msc. Fernanda Caspers Zimmer
Propriedades Coligativas: São mudanças que ocorrem no comportamento de um líquido. Quando comparamos, em análise química, um líquido puro e uma solução desse líquido como solvente, a presença de soluto provoca mudanças. As propriedades coligativas dependem unicamente do número de partículas do soluto dissolvidas. Quanto maior for o número de partículas do soluto dissolvidas, maiores serão os efeitos coligativos.
Situações Cotidianas O uso de aditivos, como o etilenoglicol, à água do radiador de carros evita que ela entre em ebulição, no caso de um superaquecimento do motor. Nos países em que o inverno é rigoroso, esse mesmo aditivo tem o efeito de evitar o congelamento da água do radiador.
Nesses países, joga-se SAL nas estradas e ruas com acúmulo de neve para derretê-la.
Em verduras cruas com sal, as células perdem água mais rapidamente, murchando em pouco tempo.
- TONOSCOPIA - EBULIOSCOPIA - CRIOSCOPIA - OSMOSCOPIA
TONOSCOPIA É o estudo da diminuição da pressão máxima de vapor de um líquido, provocada pela adição de um soluto não-volátil. Líquido Puro tem uma pressão de vapor (P 0 ). Líquido na solução tem pressão de vapor P 2 (menor). Pela adição de um soluto essa pressão de vapor tende a diminuir...
Diminuição da Pressão de Vapor
Num sistema fechado: o líquido tende a evaporar e o vapor tende a se condensar até que atinjam um equilíbrio. Líquido Vevaporação Vcondensação Vapor Quando a V evaporação = V condensação dizemos que a pressão exercida pelos vapores saturantes do líquido atingiram a Pressão Máxima de Vapor.
Fatores que influenciam a Pressão Máxima de Vapor Temperatura: A pressão de vapor aumenta como aumento da temperatura. Natureza do Soluto: Cada líquido apresenta uma pressão de vapor característica numa mesma temperatura. Forças Intermoleculares: FI + forte Líquido volátil PV < T o C eb > FI fraca Líquido + volátil PV > T o C eb <
Pressão (mmhg) 760 Temperatura ( o C)
Soluções PURAS e com SOLUTOS
Quem congela primeiro: água quente ou água fria? Surpreendemente, a água quente congela primeiro. Se você ferve água e depois deixa que ela resfrie até a temperatura ambiente, ela congelará mais rápido que uma outra quantidade de água que não tenha sido aquecida antes.
Quando você aquece a água, ela perde parte do ar dissolvido nela, que sai em forma de bolhas, e o ar é um mau condutor térmico. Assim, o ar presente na água dificulta as trocas de calor com o meio e dificulta a perda de calor que a água precisa sofrer para que aconteça o congelamento. Por essa mesma razão, o gelo formado por água previamente fervida tem densidade maior do que aquele que se obtém com água que não passou por esse processo. Em países muito frios, o que não é o caso do Brasil, os canos de água quente tendem a arrebentar antes do que os de água fria, pois congelam primeiro.
Pressão de Vapor com o da T
Lei de Raoult A pressão de vapor de um líquido (p 2 ) como solvente numa solução é igual ao produto da pressão de vapor desse líquido puro (p0) pela fração molar do solvente. p p x 2 0 2
Ebulioscopia
Elevação do ponto de ebulição de um líquido, provocada pela presença de um soluto não-volátil. Um líquido entra em ebulição (ferve) quando a pressão de vapor é maior ou igual pressão atmosférica.
Nível do Mar: Pressão Atmosférica = 760 mmhg = 1 atm Água ferve à 100 ºC Onde a pressão for menor, a temperatura de ebulição será menor. Ex: [La Paz (Bolívia) 90ºc] Onde a pressão for maior que 1 atm, a temperatura de ebulição será maior. Ex: [panela de pressão 120 ºC]
Lei de Raoult A elevação do ponto de ebulição de um líquido, provocada pela presença de um soluto não-volátil, é diretamente proporcional à molalidade da solução. 2 RT Ke 0, 52K 1000L v R = constante de gases T = temperatura em Kelvin Lv = calor latente de vaporização Ke = constant molar de elevação do Peb te K e m
Crioscopia
Abaixamento do ponto de congelamento de um líquido, provocado pela presença de um soluto não-volátil. Com a adição de soluto, a pressão de vapor diminui, a temperatura de ebulição aumenta e a temperatura de congelamento diminui.
Lei de Raoult O abaixamento da temperatura de congelação de um líquido, provocado pela presença de um soluto não-volátil, é diretamente proporcional à molalidade da solução. 2 RT K 1, 86K c 1000. L f R = constante de gases T = temperatura absoluta de congelação do solvente puro Lv = calor latente de fusão do solvente puro Kc = constante molar de diminuição do Pc t c K m c
Ponto Triplo É uma temperatura e uma pressão nas quais as fases sólida, líquida e gasosa coexistem.
A Figura ilustra o ponto triplo. Gelo (iceberg) coexistindo com o líquido no qual flutua, e com a fase gasosa (ar e vapor de água).
- Nome popular para o dióxido de carbono solidificado ao ser resfriado a uma temperatura inferior a -78ºC. - Ao ser aquecido na pressão atmosférica torna-se imediatamente gás de dióxido de carbono, sem passar pelo estado líquido (processo conhecido por sublimação). - Se o ar quente sopra sobre o gelo-seco, forma-se uma nuvem branca densa, que permanece ao nível do chão, utilizado no teatro.
Osmoscopia
Osmoscopia Aumento da Pressão Osmótica. Fenômeno da disseminação espontânea entre um líquido em outro e vice-versa. A difusão de um líquido para outro através de membranas semipermeáveis recebe o nome de OSMOSE
Osmose A pressão de vapor da água pura (P 0 ) é maior que a da água na solução (P). A água se desloca de uma região menos concentrada para uma região mais concentrada.
Pressão Osmótica A mínima pressão externa que deve ser aplicada à solução quando separada do seu solvente puro para impedir a osmose. Pressão osmótica depende da concentração da solução.
Equação de Van t Hoff A equação da pressão osmótica é igual à equação dos gases perfeitos. pv nrt n C 1 n V C n RT
Dessalinizadores
EFEITO TONOSCÓPICO - uma toalha úmida com água do mar demora mais para secar do que com água da torneira. O sal baixa a pressão de vapor e diminui a volatilidade. EFEITO EBULIOSCÓPICO - o caldo da sopa ferve a uma temperatura superior à da água da torneira. EFEITO CRIOSCÓPICO - a água do mar, nos pólos, não congela pela presença de elevada quantidade de sais dissolvidos. EFEITO OSMOSCÓPICO - adicionando açúcar à salada de frutas, aumenta o volume do caldo; - pobre lesma quando nela adicionamos sal!!!