O documento discute propriedades coligativas como pressão de vapor, ponto de fusão, ponto de ebulição e osmose. Explica como a presença de um soluto afeta essas propriedades, incluindo a Lei de Raoult e como soluções afetam a temperatura de fusão e ebulição de um solvente. Também fornece exemplos como o sal abaixando o ponto de congelamento da água e aumentando o ponto de ebulição para cozinhar macarrão mais rápido.

1. PROPRIEDADES COLIGATIVAS
Professora Ana Cristina Félix
Vieira Dias
anacristina.quimica@gmail.com

2. PROPRIEDADES COLIGATIVAS
1 - Pressão de vapor
Pressão de vapor de um líquido é a pressão exercida pelos vapores
liberados pelo líquido após atingido o equilíbrio. Também é chamado
pressão máxima de vapor.
Observe a tabela abaixo de pressão de vapor de três líquidos.

3. 1.PRESSÃO DE VAPOR
Características de pressão de vapor
 Quanto mais volátil o líquido, maior sua pressão de vapor. A uma
mesma temperatura o éter apresenta pressão de vapor maior
que a água, pois o éter é mais volátil.
 Quanto maior a temperatura, maior é a pressão de vapor. A
pressão de vapor da água é de 4,6 mmHg a 0ºC e de 760 mmHg
a 100ºC.

4. PRESSÃO DE VAPOR E MUDANÇA DE ESTADO
 Um líquido entra em ebulição (“ferve”) à temperatura em que a
sua pressão de vapor iguala-se à pressão atmosférica local.
Assim, a 100°C, as porções de vapor formadas no interior do
líquido têm pressão de vapor igual a 1 atm, ou seja, a pressão
de vapor no interior do líquido se iguala à pressão externa,
fazendo com que o vapor consiga atravessar o líquido e chegar
à superfície.

5. PRESSÃO DE VAPOR E MUDANÇA DE ESTADO
 A maioria dos sólidos funde-se com expansão de volume. O gelo é
uma das poucas exceções, fundindo-se com contração de volume.
Tanto que se você esquecer uma garrafa cheia de água no
congelador, há o risco de ela se quebrar, o líquido congelado ocupa
todo o espaço de seu interior e, quando descongela, aparece um
espaço vazio na garrafa.

6. PRESSÃO DE VAPOR E MUDANÇA DE ESTADO
 O ponto de fusão (PF) quase não sofre com a variação da
pressão, porque no equilíbrio sólido-líquido não há
participante gasoso. Para a maioria dos sólidos, o PF
aumenta com o aumento da pressão, exceto o PF do gelo,
que aumenta com a diminuição da pressão.
 O ponto de ebulição (PE) se modifica conforme a variação
da pressão, porque no equilíbrio líquido-vapor há
participante gasoso e, quanto maior a pressão, maior o
PE.

7. PONTO TRIPLO
 Ponto triplo de uma substância é a demonstração do equilíbrio entre
os três estados físicos sólido líquido vapor.
Somente a uma determinada temperatura e pressão, que variam de
uma substância para outra, esse equilíbrio triplo é estabelecido.
No caso da água, esse equilíbrio se estabelece a, e somente a,
0,01°C e 4,58 mmHg.

8. PONTO TRIPLO
 Não existe líquido a uma pressão inferior à do respectivo ponto
triplo. Assim, não existe água líquida a uma pressão menor que
4,58 mmHg.
 A uma pressão inferior à do ponto triplo, ocorre somente o
equilíbrio sólido vapor (sublimação). A substância que sublima
à pressão ambiente tem a pressão do ponto triplo acima da
pressão ambiente (1 atm ao nível do mar). Exemplo: gelo seco
ou CO2 (s).

9. 2. TONOSCOPIA
 O estudo desta propriedade se sobressai o cientista francês
François Marie Raoult (1830 - 1901) que analisou a relação
entre a pressão de vapor e a concentração de uma solução,
chegando a Lei de Raoult conhecida nos dias de hoje.
 Tal enunciado diz que: "A pressão de vapor de uma solução (P2)
é igual ao produto da pressão de vapor do solvente (P0) pela
fração molar do solvente (x2) na solução".

10. LEI DE RAOULT
 Então: P2 = P0. x2 (Lei de Raoult)
 Esta propriedade coligativa corresponde à diminuição da pressão de
vapor de um líquido provocada pela presença de um soluto não-
volátil (sal, açúcar, etc). Tudo se passa como se as partículas
dispersas do soluto "segurassem" as moléculas do líquido,
impedindo-as de passarem para a fase de vapor.

11. 3. CRIOSCOPIA
 A crioscopia é também uma propriedade coligativa e indica o abaixamento
do ponto de congelamento de um líquido, provocado pela presença de um
soluto não volátil.
 A água dos oceanos, é uma solução que contém diversos solutos, dentre os
quais o cloreto de sódio. Rios e lagos de água doce também possuem
solutos, mas em bem menor concentração.
 A temperatura de início de congelamento das águas dos oceanos É
MENOR que a temperatura de início de congelamento das águas de rios e
lagos porque há mais soluto dissolvido nos oceanos que nos rios.

12. 4. EBULIOSCOPIA
 A ebulioscopia é a propriedade coligativa correspondente à
elevação do ponto de ebulição de um líquido provocada
pela presença de um soluto não-volátil. Ela não depende
da natureza das partículas dispersas no soluto, mas
unicamente do número de partículas por unidade de
massa do solvente. Assim, soluções de mesma molalidade
de solutos não-voláteis diferentes têm o mesmo PF e PE,
desde que sejam moleculares e o solvente seja o mesmo.
 A Lei de Raoult diz que: "A elevação do ponto de ebulição
de um líquido, provocada pela presença de um soluto não-
volátil, é diretamente proporcional à molalidade da
solução".

13. VOLATILIDADES DOS LÍQUIDOS
 Vejamos nessa tabela, levando-se em conta a volatilidade: quanto
mais volátil for o líquido, maior será sua pressão de vapor e,
conseqüentemente, menor o seu ponto de ebulição.

14. 5. OSMOSE
 Osmose é o fenômeno que
permite a passagem de um
solvente para a sua solução ou
a passagem do solvente de
uma solução mais diluída
para uma solução mais
concentrada através de uma
membrana semipermeável.
Assim, para ocorrer osmose,
as concentrações das
partículas de soluto devem ser
diferentes nos dois líquidos.

15. MEMBRANA SEMI-PERMEÁVEL
 Uma membrana semipermeável é
uma barreira fina que permite a
passagem de certas espécies
atômicas, mas de outras não. Ela
permite a passagem de moléculas
de solvente em ambas as direções,
mas é impermeável para partículas
de soluto.
 No entanto, é possível aplicar uma
pressão externa (π) sobre a solução,
conforme o desenho, capaz de
equilibrar as diferenças de pressões
iniciais, sem que ocorra passagem
de moléculas de solvente para a
solução. Essa pressão é
denominada de pressão osmótica (p)
e depende apenas da temperatura e
da quantidade de soluto presente na
solução. Pressão osmótica de uma
solução é a pressão mínima que,
aplicada à solução, impede a
osmose quando o solvente e a
solução estão separados por uma
membrana semipermeável.

16. CURIOSIDADES
 Em cidades como São Paulo, Curitiba, Belo Horizonte, Brasília e outras que
não estão ao nível do mar, a água “ferve” abaixo de 100°C. Quanto maior a
altitude local, menor a pressão atmosférica, o que diminui a temperatura de
ebulição do líquido.
 Para fazermos carne seca, adicionamos sal à carne. O cloreto de sódio (sal
de cozinha - NaCl) retira a água da carne por osmose, impedindo o
crescimento de microorganismos.
 As panelas de pressão são projetadas para reter boa parte do vapor de
água, aumentando a pressão interna. A água permanece líquida, acima de
100°C e, em virtude da alta temperatura, os alimentos cozinham mais
rápido.
 A água ferve sem necessidade de aquecimento em grandes altitudes. A
27.000 m de altitude, a água entra em ebulição naturalmente, a temperatura
ambiente.
 Quando patinamos no gelo, de fato os patins deslizam sobre uma fina
camada de água líquida. Essa camada se forma devido à pressão exercida
pelas lâminas dos patins, que provoca a fusão do gelo.

17. CURIOSIDADES
 Coloca-se sal na água para cozinhar o macarrão porque isso eleva a
temperatura de ebulição, reduzindo substancialmente o tempo de
cozimento da massa. Dessa maneira, a pasta fica, como dizem os
italianos, al dente. Esse fenômeno é chamado de ebulioscopia.
 Uma aplicação prática do abaixamento da temperatura de congelamento
é a utilização de água e etilenoglicol no radiador de carros em países de
clima frio. Essa mistura pode baixar a temperatura de congelamento
para até -35° C, enquanto com água pura a temperatura mínima seria de
0°C.
 A adição de sal (NaCl) ao gelo picado facilita o congelamento, pois
forma uma mistura eutética (isto é, uma mistura que, no processo de
fusão, como exceção, comporta-se como se fosse uma substância pura
- a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da fusão), que se
funde à temperatura constante de -22°C. No contato do gelo com o sal,
uma parte do gelo se funde porque a temperatura deste está mais alta
que a do ponto de fusão da mistura eutética, e como esse processo é
endotérmico (ou seja, absorve calor do meio externo), isso ajuda a
baixar a temperatura da mistura gelo + sal.

18. REFERÊNCIAS
 FELTRE, Ricardo. Química. 2. ed. São Paulo:
Moderna, 1982. p. 93-96.
 CRUZ, Roque. Experimentos de química em
microescala. 2. ed. São Paulo: Scipione, 1995. p.
42.
 quimilokos.blogspot.com.br
 www.cq.edu.ufam.br