6
QUÍMICA - THÉ 1 Professor: Thé Lição 1 – Propriedades Coligativas Comparando o ponto de ebulição da água pura e da água numa mesma solução contendo sal, à pressão normal. 2 . . 100 EB HO P C pura 2 . . 102 EB HO P C sal Na união do sal à água, esta sofre uma mudança do ponto de ebulição. A variação do ponto de ebulição da água é um exemplo de propriedade coligativa. As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações soluto-solvente podem contribuir para os efeitos coligativos, porém é o número de partículas dissolvidas a principal causa desses fenômenos. Examinando alguns fatos associados às propriedades coligativas Ponto de ebulição (Ebuliometria) Quanto maior a quantidade de partículas dissolvidas, maior a variação do ponto de ebulição Durante a ebulição da água na solução, o soluto é não-volátil (ex.: sal) então apenas a água entra em ebulição. Durante a ebulição a solução restante vai ficando cada vez mais concentrada e por isso o ponto de ebulição continua aumentando. PROPRIEDADES COLIGATIVAS QUÍMICA Propriedades coligativas 1. Definição 2. Considerações gerais Lição 1 Professor: Thé As propriedades coligativas são: EBULIOMETRIA (ou ebulioscopia) - Estudo de aumento do ponto de ebulição do solvente. CRIOMETRIA (ou crioscopia) - Estudo do abaixamento do ponto de congelamento do solvente TONOMETRIA (ou tonoscopia) Estudo do abaixamento da pressão de vapor do solvente OSMOMETRIA (ou osmoscopia) Estudo do aumento da pressão osmótica da solução.

PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

  • Upload
    others

  • View
    31

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

QUÍMICA - THÉ 1

Professor: Thé

Lição 1 – Propriedades Coligativas

Comparando o ponto de ebulição da água pura e da água numa mesma solução contendo sal, à pressão normal.

2

.. 100EB

H OP C

pura

2

.. 102EB

H OP C

sal

Na união do sal à água, esta sofre uma mudança do ponto de ebulição. A variação do ponto de ebulição da água é um exemplo de propriedade coligativa.

As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido.

Obs: Outros fatores como tipo de interações soluto-solvente podem contribuir para os efeitos coligativos, porém é o número de partículas dissolvidas a principal causa desses fenômenos.

Examinando alguns fatos associados às propriedades coligativas

Ponto de ebulição (Ebuliometria)

Quanto maior a quantidade de partículas dissolvidas, maior a variação do ponto de ebulição

Durante a ebulição da água na solução, o soluto é não-volátil (ex.: sal) então apenas a água entra em ebulição.

Durante a ebulição a solução restante vai ficando cada vez mais concentrada e por isso o ponto de ebulição continua aumentando.

PROPRIEDADES COLIGATIVAS

QUÍMICA

Propriedades coligativas 1. Definição2. Considerações gerais

Lição 1 Professor: Thé

As propriedades coligativas são:

EBULIOMETRIA (ou ebulioscopia) - Estudo de aumento do ponto de ebulição do solvente.

CRIOMETRIA (ou crioscopia) - Estudo do abaixamento do ponto de congelamento do solvente

TONOMETRIA (ou tonoscopia) Estudo do abaixamento da pressão de vapor do solvente

OSMOMETRIA (ou osmoscopia) Estudo do aumento da pressão osmótica da solução.

Page 2: PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

QUÍMICA - THÉ

2 Lição 1 – Propriedades Coligativas

APLICAÇÃO: BANHO MARIA Na hora de fazer um pudim, coloca-se a mistura cremosa num recipiente que é aquecido em banho-maria. Esse recipiente com os ingredientes do pudim é colocado numa bandeja maior, contendo água pura (ou quase pura= água de torneira), levando-se em seguida ao forno. Com esse procedimento, o aquecimento é uniforme e controlado. A água pura da bandeja ferve a 100°C, então a temperatura de cozimento nunca passa de 100°C. A água do pudim não ferve, porque ela contém muito soluto dissolvido (açucares principalmente) Ponto de congelamento (Criometria)

Quanto maior a quantidade de partículas dissolvidas, mais baixo é o ponto de congelamento da água. Graficamente,

Durante o congelamento, apenas a água congela. O soluto permanece na fase líquida, tornando-a a cada instante, mais concentrada.

APLICAÇÃO: 1) SAL NA NEVE

Em cidades onde neva, joga-se sal na neve.

O sal no contato com a neve, transforma a água da neve (estado sólido) em água líquida abaixo de 0°C.

2) ADITIVO DE RADIADOR

Em países onde a temperatura chega a 0°C ou mais baixo ainda, adiciona-se uma substância à água do radiador, para evitar que ela congele (em geral a substância é o etano-diol também chamado de etilenoglicol).

3) ADIÇÃO DE ÁLCOOL OU SAL AO GELO (DO CHURRASCO)

As bebidas (cerveja e refrigerante) em geral são resfriadas em um tambor contendo gelo.

O resfriamento das bebidas ocorre pela troca de calor. A bebida (quente) transfere calor para o gelo (frio) que se encontra aproximadamente a -4°C Agora, adicionando-se sal ao gelo...

No contato com o sal uma parte do gelo derrete (por efeito coligativo).

Agora tem-se água e sal (solução líquida) abaixo de 0°C e gelo ainda não derretido.

O congelamento da água do radiador do automóvel causaria grande prejuízo ao automóvel e ao seu dono.

Page 3: PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

QUÍMICA - THÉ

3 Lição 1 – Propriedades Coligativas

Algumas vezes adiciona-se álcool ao gelo. O fenômeno é o mesmo: o álcool se dissolve na água do gelo obtendo-se uma solução líquida de água e álcool abaixo de 0°C. Essa é a razão para que a vodca guardada em congelador não congele.

EXEMPLO – 1 Tem-se dois frascos contendo 2 litros de água

No primeiro, dissolve-se 1 mol de glicose.

1 1s aqGlicose Glicose

No segundo, dissolve-se 1 mol de NaCl, que se dissocia.

1 1 1s aqaqNaCl Na Cl

Aquecendo-se as duas soluções até a fervura, qual delas ferve primeiro? RESOLUÇÃO O aumento do ponto de ebulição da agua será tanto maior quanto maior a concentração de partículas na água. A água da solução de NaCl terá maior ponto de ebulição, devido a sua dissociação. Logo, a água da solução de glicose que está menos concentrada vai ferver primeiro (menor ponto de ebulição).

1. PROPRIEDADES COLIGATIVAS São propriedades do solvente modificadas na união com o soluto. As propriedades coligativas dependem apenas da concentração de partículas do soluto na solução. As partículas são consideradas todas iguais (cátions, ânions ou moléculas) para o fenômeno coligativo.

2. SÃO 4 AS PROPRIEDADES COLIGATIVAS: a) Ebuliometria: estudo do aumento do ponto

de ebulição

b) Criometria: Estudo do abaixamento do ponto de congelamento

c) Tonometria: Estudo do abaixamento da

pressão de vapor d) Osmometria: Estudo do aumento da pressão

osmótica

3. Contando o número de partículas A) SAIS: dissociam-se completamente

1 1 1

1 2

NaCl Na Cl

partículas

221 1 2

1 3

MgCl Mg Cl

partículas

32 4 43

1 2 3

1 5

Al SO Al SO

partículas

B) BASES IÔNICAS: dissociam-se totalmente

1 1 1

1 2

NaOH Na OH

partículas

C) ÁCIDOS FORTES: ionizam-se totalmente

1 1 1

1 2

HCl H Cl

partículas

A troca de calor será a mesma da bebida quente para a solução fria. Agora, a troca de calor será muito mais

rápida porque a superfície de contato será maior (bebida/água fria).

Page 4: PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

QUÍMICA - THÉ

4 Lição 1 – Propriedades Coligativas

01. (FUVEST-SP) Três panelas A, B e C contém água

pura. Em A é adicionado areia. Em B é adicionado uma colher de açúcar. Em C nada é adicionado. As três panelas e seus conteúdos são aquecidos até a fervura do líquido. Em quais panelas a ebulição ocorrerá na mesma temperatura? Justifique

02. Abaixo estão representados três sistemas em

ebulição sob pressão 1,0 atm. Um deles é constituído apenas de água pura, e os outros dois, duas soluções aquosas de sacarose concentrações diferentes. Por comparação dos pontos de ebulição, é possível identificar qual é a água pura e também qual a solução mais concentrada da sacarose.

a) Qual sistema corresponde à água pura? b) Qual sistema corresponde a solução aquosa de

sacarose mais concentrada?

03. (UMA-MG) Identifique a afirmação errada sobre a

água do mar: a) Entra em ebulição a uma temperatura mais

alta que a da água destilada. b) Seu ponto de ebulição aumenta à medida que

evapora c) Não é condutora de corrente elétrica d) Sua densidade é maior que a da água destilada e) A água do mar é salgada devido à presença de

sais na sua composição.

04. (FUVEST-SP) Duas panelas abertas contêm líquidos

em contínua ebulição: a panela 1 tem água pura, a 2 tem água salgada. Qual dos gráficos seguintes mais bem representa a variação das temperaturas dos líquidos em função do tempo?

D) ÁCIDOS FRACOS: dissociam-se parcialmente

3 4 2 41 1 1 27%H PO H H PO

O grau de ionização do ácido fosfórico é aproximadamente 30%, então o número de partículas presentes na solução é maior do que numa solução de mesma concentração de outro composto que não se dissocia.

E) DEMAIS SUBSTÂNCIAS: sem dissociação Em geral as substâncias não se dissociam. Exemplos de substâncias que não se dissociam:

1 1s aqGlicose Glicose

Page 5: PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

QUÍMICA - THÉ

5 Lição 1 – Propriedades Coligativas

05. Quando o café é aquecido em banho-maria,

observa-se que: a) Só o café ferve b) O café e água do banho-maria fervem c) Só o banho-maria ferve d) O banho-maria ferve a uma temperatura

menor que a da água pura e) O café ferve a uma temperatura menor que a

da água pura

06. Qual (is) das afirmações seguintes está (ão)

correta(s)? I- A água do mar congela abaixo de 0°C ao nível

do mar II- A água do mar ferve acima de 100°C ao nível

do mar III- Durante a ebulição de uma solução, a

temperatura eleva-se continuamente IV- Durante a solidificação de uma solução, a

temperatura diminui continuamente

07. (FUVEST) A superfície do mar antártico

frequentemente se apresenta líquida, apesar de sua temperatura estar abaixo de 0°C. Como se pode explicar esse tal fato?

08. (UFES) Em regiões frias, o ato de adicionar

substância à água de refrigeração é: a) Para aumentar o seu ponto de solidificação b) Para diminuir o seu ponto de solidificação,

não permitindo que ela se congele facilmente. c) Não se relaciona com o aumento ou com a

diminuição do ponto de solidificação d) Para aumentar o seu ponto de ebulição

09. (UFMG) Num congelador, há cinco formas que

contêm líquidos diferentes para fazer gelo e picolés de limão. Se as formas forem colocadas, ao mesmo tempo no congelador e estiverem, inicialmente, à mesma temperatura, irá congelar primeiro a forma que contém 500 mL de: a) Água pura b) Solução, em água, contendo 50 mL de suco de

limão. c) Solução, em água, contendo 100 mL de suco de

limão. d) Solução, em água, contendo 50 mL de suco de

limão e 50 g de açúcar. e) Solução, em água, contendo 100 mL de suco de

limão e 50g de açúcar.

10. Em qual das soluções o solvente apresentará o

maior ponto de ebulição? a) Água pura b) Solução de 0,2 mol/L de glicose c) Solução de 0,2 mol/L de sacarose d) Solução de 0,2 mol/L de NaCl e) Solução de 0,2 mol/L de MgCl2

01. A e C

Como a areia não se dissolve na água, então em A a água está pura como em C e o ponto de ebulição será o mesmo (100°C, à pressão normal)

02. a) Sistema II (ponto de ebulição = 100°C)

b) Sistema I, porque apresenta o maior ponto de ebulição.

03. C

Alternativa C é falsa porque a água contem íons, que conduzem a corrente elétrica, entre eles os

mais abundantes são Na e Cl

04. D

A água salgada (2) inicia a ebulição numa temperatura maior que da água pura e continua subindo durante a ebulição.

05. C

Só a água do banho-maria ferve, porque a temperatura da água pura não sobe mais durante a ebulição. O café, ou melhor, a água do café, só ferverá em temperatura mais elevada, que nunca será atingida enquanto houver água do banho-maria.

06. , , ,I II III IV

Todas as afirmações são verdadeiras.

07. A água tem sais dissolvidos, logo, ela vai congelar

abaixo de 0°C.

08. B

Uma substância que se dissolve em água, evita que ela congele a 0°C.

09. A

Irá congelar primeiro a água pura, a 0°C. Todas as outras soluções congelarão depois, abaixo de 0°C.

Page 6: PROPRIEDADES As propriedades coligativas são: QUÍMICA ... · As propriedades coligativas dependem apenas da quantidade de soluto dissolvido. Obs: Outros fatores como tipo de interações

QUÍMICA - THÉ

6 Lição 1 – Propriedades Coligativas

10. E

O maior ponto de início de ebulição da água será aquele da solução mais concentrada. Concentração de partículas:

b) 1 1s aqGlicose Glicose

_________

________

1 1

0,2 / 0,2 /

mol mol

mol L x mol L

c) 1 1s aqSacarose Sacarose

_________

________

1 1

0,2 / 0,2 /

mol mol

mol L x mol L

d) 1 1 1NaCl Na Cl

_________

________

1 2

0,2 / 0,4 /

mol mols

mol L x mol L

e) 221 1 2MgCl Mg Cl

_________

________

1 3

0,2 / 0,6 /

mol mols

mol L x mol L