PROPRIEDADES COLIGATIVAS.pdf

8/9/2019 PROPRIEDADES COLIGATIVAS.pdf

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FSICO QUMICA

Servio Nacional de Aprendizagem Industrial

de Pernambuco (SENAIPE)

Prof. Leandro de Azevedo1


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CARGA HORRIA 136 HORAS AULAINCIO 07/08/2014 PREVISO DE TRMINIO 25/09/2014Bibliografia de apoio:

FELTRE,Ricardo. Qumica Vol 2.Fsico-Qumica. Editora Moderna Ltda. SoPaulo.BROWN, T.L., et. al. Qumica a cincia central. 9Ed. So Paulo.Pearson, 2007.ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princpios de qumica: questionando a vida moderna e omeio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p. BROWN ...PROPRIEDADES COLIGATIVAS (28 HORAS)

- INTRODUO- TONOMETRIA ( teoria e clculo)- EBILIOMETRIA ( teoria e clculo)- CRIOMETRIA ( teoria e clculo)- OSMOMETRIA ( teoria e clculo) e aplicaes no cotidiano.PROPOSTA DE ENSINO: Dividir em quatro grupos e cada grupo realizar uma investigao

acerca de um experimento que evidencie os conceitos discutidos em sala de aula. Esseexperimento ser apresentado no laboratrio de ensino da escola SENAI-Paulista no dia14/08/14.TERMOQUMICA (36 horas)- PROCESSOS ENDOTERMICOS E EXOTRMICOS- ENTALPIA, ENTALPIA DE FORMAO, DE COMBUSTO DE NEUTRALIZAO- EQUAES TERMOQUMICAS

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EMENTA


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- ENERGIA DE LIGAO-LEI DE HESS- ENTROPIA-ENERGIA LIVRENo dia e 29/08/14 1 Avaliao

,CINTICA QUMICA ( 32 horas)- VELOCIDADE DAS REAES- EQUAES DE PRIMEIRA E DE SEGUNDA ORDEM- CATALISADOR

PROPOSTA PARA O ENSINO: 12/09/14Sntese do biodiesel a parti do leo de fritura na evidencia dos conceitostermoqumicos:

A turma serdividida em quatro grupos. O primeiro realizara sntese de acordocom o que se prope na literatura do artigo de Geris, et. al. 2009. O segundo

proceder da mesma maneira, mas, sem fazer uso do catalisador, KOH. Oterceiro realizar a reao sem agitao e o quarto, sem calor e sem agitao.

Todos os grupos iro realizar a atividade experimental simultaneamente. Notrmino ser gerado um relatrio no qual cada equipe ir investigar a motivaodas evidencias experimentais. No ato da entrega seralavancado no grupo maioruma discusso acerca da aplicao dos conceitos cintico e termoqumicodiscutidos anteriormente em sala de aula e evidenciado na sntese do biodiesel.Entr ega e d isc us so d a prt ica experim ental 15/092014

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EQUILBRIO QUMICO ( 32 horas)CONCEITO DE EQUILBRIO

-GRAU DE EQUILBRIO- EQULBRIO INICO- EFEITO DO ON COMUM

Prova 24/09/2014Prova final 25/09/2014 ( todo assunto)


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PROPRIEDADES

COLIGATIVAS

E difusoProf: Leandro de Azevedo

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Propriedades Coligativas

So propriedades que dependem apenas do

nmero de partculas do soluto dissolvidasem uma soluo, alterando as propriedadesfsicas do solvente

Coligativas Coligaes

Solvente

Soluto

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Coligar, do lat im colligare, sig n ific a uni r, ligar, juntar,jun tar para um fim comum


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Transformaes Fsicas

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1 mol de C6H12O6

1 mol de C11H22O11

*1 mol de NaCl

* NaCl Na ++ Cl -

Glicose

Sacarose

Cloreto de sdio

BROWN, T.L., et. al. Qumica a cincia central. 9Ed. So Paulo. Pearson, 2007.


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Propriedades coligativas para solutosno-volteis e de natureza molecular.

9BROWN, T.L., et. al. Qumica a cincia central. 9Ed. So Paulo. Pearson, 2007.


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PROPRIEDADESCOLIGATIVAS

1 Presso de vapor

2 Presso de vapor e mudana de estado

3- Tonoscopia ( Presso de vapor)

4- Crioscopia ( Temp. de congelamento)

5- Ebulioscopia

6 - Osmose e presso osmtica

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http://fisica.net/quimica/resumo22.htm#Pre#Prehttp://fisica.net/quimica/resumo22.htm#PreVap#PreVaphttp://fisica.net/quimica/resumo22.htm#PreVap#PreVaphttp://fisica.net/quimica/resumo22.htm#Pre#Pre


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PROPRIEDADES COLIGATIVAS

A sua aplicao tambm est relacionado aos fenmenosdo cotidiano como na COZINHA. Por exemplo.

Vimos que as propriedades esto intimamente relacionadas com onmero de partculas de um soluto dispersas em uma soluo.

Portanto ao adicionar sal de cozinha, (NaCl) gua fervente nota-se

que a fervura imediatamente pra.

Por qu?

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Percebe-se que as propriedades coligativas

dependem unicamente do nmero de partculasdo

soluto dissolvidas.

Quanto maior for o nmero de partculas do soluto

dissolvidas, maiores sero os efeitos coligativos.

EX: Uma soluo aquosa de 0,1 mol de NaCl secongela a -0,372C . Enquanto que uma soluo

aquosa de 0,1 mol de acar se congela a -

0,186C.

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AUMENTO DE FORAS INTEMOLECULARES

Influncia no comportamento da soluo frente aoaquecimento, congelamento e quantidade de vapor dosolvente produzido.

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Presso de Vapor

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Solues puras e com solutos

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900

800

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600

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400

300

200

100

0 20 40 60 80 100 120

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Exemplos

P vapor(mmHg)

T(C)

Qual a substncia mais voltil na P=300 mmHg?18


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Presso de Vapor

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Temperatura de Ebulio

Presso de vapor se iguala a Presso atmosfricaPvaporPatm=

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Tonoscopia ou Tonometria:Abaixamento da Presso de vapor

o estudo da propriedade coliga-

tiva relacionada ao abaixamentorelativo da presso mxima devapor de um lquido, pela adio

de um soluto no voltil.

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Abaixamento da Presso de Vapor

(a) Com soluto no voltil(b) Solvente puro

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Adicionando um solutos no volteis, em uma dadaquantidade de solvente, causa o abaixamento napresso de vapor do solvente

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ESTUDO QUANTITATIVO

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Tonoscopia ou Tonometria:Abaixamento da Presso de vapor

Segundo a Lei de Raoult, a variao dapresso de vapor de uma soluo diluda deum soluto no-voltil e no-inico, igualao produto da presso mxima e vapor do

solvente puro (po) pela frao molar dosoluto (x1). Matematicamente: p = po. x1

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Clculo do P

p/ po KT.W W = n1/m2 (Kg)

Onde:

KT= constante tonoscpica

W= molalidade

n1= n de mols do solutom1= massa em grama do soluto

m2= massa do solvente em KgM1= Massa molar do soluto

M2= Massa molar do solvente 29

Fator deVantHoff


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Resumo

1) Propriedades coligativasso aquelas que s dependem donmero de partculas do soluto no voltil que estodissolvidas em um dado solvente.

2) Presso mxima de vapor: a presso parcial exercida pelosvapores advindos de um lquido, que saturam o ar atmosfricoou qualquer outro meio gasoso.

3) Voltil: substncia com baixo ponto de ebulio

4) Tonometria: Estudo do abaixamento da presso de vapor deum lquido com a adio de um soluto no voltil

5) Lei de Raoult: p/ po = n1/n2

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Ebulioscopia

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Ebulioscopia

Ebulioscopia ou ebuliometria o estudo dapropriedade coligativa relacionada ao aumento datemperatura de ebulio de um lquido, pela adiode um soluto no voltil.

Lquido Vapor32


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Estudo da elevao de temperaturade ebulio

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A presso ambiente ( 1 atm)

P0= Pext= 1 atm


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Localidades acima ou abaixo donvel do mar

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Na panela de presso presso maiorque 1 atm

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Ao dissolver um soluto no voltilno lquido puro

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A vaporizao (evaporao e ebulio)

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Uma dada quantidade de solutos no volteis,

dissolvidos em uma certa quantidade de solventecausa o mesmo aumento na temperatura de ebuliodesse solvente na soluo.

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O aumento da temperatura de ebulio provocadopela presena de um soluto no-voltile molecular

depende nica e exclusivamente do nmero departculas do soluto dissolvidas no solvente. Assim,quanto mais concentrada for a soluo (maiorquantidade de partculas do soluto), maior ser a

temperatura de ebulio. 39


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Podemos concluir que o efeitoebuliomtrico ( ) a diferena entre atemperatura da soluo com o lquido

puro

= TT0


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Crioscopia

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Temperatura de Ebulio da gua

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Abaixamento da temperatura de congelamento

Uma dada quantidade de solutos no volteis,dissolvidos numa quantidade de solventecausa omesmo abaixamento na temperatura decongelamento desse solvente na soluo.

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O Abaixamento da temperatura de congelamentodepende do nmero de partculas

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Crioscopia

Expresso matemtica

Tc= kc.W

Onde:Te= elevao da temperatura de ebulioda soluo

Te = To- Tke= constante ebuliomtrica;W = molalidade da soluo.

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Osmometria ou Osmoscopia

A osmometria estuda a presso osmtica de solues.

Osmose a denominao dada ao fenmeno dadifuso do solvente atravs de membranas.

A osmose sempre ocorre atravs de uma membranasemipermevel do solvente em direo ao soluto ou

da soluo mais diluda para a soluo mais concentrada. 46


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Osmometria. Tipos de membrana

Membrana semi-permevel

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Osmose

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Osmose reversa

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OSMOSE

A PRESSO DE VAPOR DA GUAPURA (P0) MAIOR QUE A DA GUANA SOLUO (P).

A GUA SE DESLOCA DE UMAREGIO MENOS CONCETRADA PARA

UMA REGIO MAIS CONCENTRADA.

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Osmose

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Presso Osmtica ( )

OSMOSE:

fenmeno que permite a passagem do solventedo meio mais diludo para o meio mais

concentrado.

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Anlise microscpica:

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FLOW = FLUXONET FLOW = FLUXO DE LQUIDO

Glbulos rojos de la sangre


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Glbulos rojos de la sangre

Diss. Hipertnica Diss hipotnica(menor p)(entra agua y puede causar

la ruptura: hemlisis)

Diss.hipertnica(mayor p)(sale agua: crenacin)

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OSMOSCOPIA

Aumento da Presso Osmtica. Fenmeno da disseminao espontnea

entre um lquido em outro e vice-versa.

A difuso de um lquido para outroatravs de membranas semipermeveis

recebe o nome de OSMOSE

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Interrompendo a osmose: PRESSO OSMTICA

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PRESSO OSMTICA

A mnima presso externa que deve seraplicada soluo quando separada do

seu solvente puro para impedir a osmose.

Presso osmtica depende da

concentrao da soluo.

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Equao de Vant Hoff

A equao da presso osmtica igual equao dos gases perfeitos.

nRTpV Vn

Cn1

RTCp n

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Expresso matemtica:

pV = nRT oupV = nRT

Osmometria ou Osmoscopia

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Fator de Vant Hoff

A propriedade coligativa depende exclusivamente donmero de partculas do soluto

Se o soluto inico devemos considerar as dissociaes,

pois estas multiplicaro o nmero de partculas.

Para soluto inicos e cidos em soluo aquosas,a Lei de Raoult precisa ser corrigida.

Este fator de correo denomina-sefator de Vant Hoff

Ser representado pela letra i

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Fator de Vant Hoff

A ionizao de uma molcula de HCl dada pela equao:

H Cl H 1+(aq) + Cl 1-(aq)

i = 1 + . (q1)

i = fator de Vant Hoff = grau de ionizao ou dissociao da substnciaq = nmero total de ons liberados na ionizao de 1 composto iExemplo: 100 molculas de HCl onde 80 se dissociam:

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Exemplo: 100 molculas de HCl onde 80 se dissociam:

Fator de Vant Hoff

Assim, temos:

= 0,8 q= 2

i = 1 + 0,8. (21)

i = 1 + 0,8.1

i = 1,8

Substituindo, temos:

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P i d d C li ti


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Propriedades Coligativas com oFator de Vant Hoff

Efeito coligativo = k . W . i

p/ po KT.W . i

Te = Ke. W . i

Tc = Kc. W . i

V = n.R.T . i65


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DIFUSO

ASPECTO PARTICULAR DE TENDNCIA GERAL QUEEXISTE NA NATUREZA DE IGUALAR E UNIFORMIZARTODAS AS COISAS

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DIFUSO


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DIFUSO

Definio:Transport de massa por movimento

de tomosA maior parte das reaes no estado slidoobservadas em metais e ligas metlicas so

controladas por difuso: Endurecimento de aos e ligas Oxidao de metais Formao de compostos a partir dos

componentes individuais Sinterizao (materiais cermicos)


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Autodifuso

Num slido puro, os tomos da prpria espcie tambmmigram

Marcar alguns tomos Aps algum tempo

A

B

A

B


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Mecanismo de difuso

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Demonstrao do Fenmeno da


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Demonstrao do Fenmeno daDIFUSO de materiais slidos

Antes doaquecimento

Depois doaquecimento

Cu Ni NiCu Cu+NiSoluoslida


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Depende da energia de ativao

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Diag ama de Fases


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Diagrama de Fases

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Diagrama de Fase do CO


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Diagrama de Fase do CO2

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Diagrama de fase Ni-Cu

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Microestrutura Ni-Cu


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Diagrama de fase Sn - Pb

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Microestrutura Sn-Pb

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Diagrama de fase do ouro comercial

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Obrigado!

[email protected]

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