Veja o que é e como as propriedades coligativas podem cair no vestibular!

As propriedades coligativas estão muito presentes no nosso dia a dia. É muito comum, por exemplo, colocarmos sal na água para preparar o macarrão do almoço. Isso faz com que a água demore mais tempo para entrar em ebulição. Porém, essa atitude faz o alimento cozinhar mais rapidamente. Por que isso acontece?

A água com sal entra em ebulição a uma temperatura maior do que a água pura, o que acelera o cozimento do macarrão. Esse aumento na temperatura de ebulição do solvente não depende da substância que foi adicionada, mas sim da concentração de soluto presente na mistura.

Continue a leitura e aprenda mais sobre as propriedades coligativas das soluções!

O que são propriedades coligativas?

As propriedades coligativas são características das soluções que dependem apenas da concentração das partículas de soluto presentes no meio, e não da sua natureza. Isso pode ser considerado como a lei geral das propriedades coligativas. O efeito dessas substâncias nas propriedades físicas das soluções pode ser visto como no caso do sal na água usada para o preparo do macarrão.

Solvente

O solvente — também conhecido como dispersante — é a substância que dissolve o soluto. Ela permite que o soluto dissemine-se em seu interior e está presente em maior quantidade na solução.

Soluto

O soluto é a substância dissolvida na solução, e é também conhecido como o dispersor. Quando falamos em dispersões, estamos tratando de sistemas nos quais o soluto sólido está espalhado de maneira uniforme por toda a mistura.

Propriedades coligativas: tonoscopia

Antes de compreender o que é a tonoscopia, é preciso entender o conceito de pressão de vapor — que é a pressão que o vapor de água exerce sobre a superfície de um líquido. Ela depende da constituição e da temperatura em que o líquido está. Dessa forma, a tonoscopia, ou efeito tonoscópico, é a diminuição da pressão de vapor de um líquido por meio da adição de um soluto não volátil.

Vamos imaginar moléculas de sacarose que se dissolvem na água e espalham-se entre as moléculas do solvente. Para a dissolução ocorrer, é preciso que aconteça uma interação entre as substâncias. Essa interação ocorre pela ação das forças intermoleculares.

As interações entre as moléculas de água e sacarose dificultam o escape do vapor do solvente. Dessa forma, é possível perceber que a pressão de vapor de uma solução é menor que a do soluto puro.

Lembre-se de que o fator determinante para a diminuição da pressão de vapor é a concentração de soluto presente na solução, e não a sua natureza. Assim, soluções de mesmo solvente com a mesma concentração de partículas apresentarão pressões de vapor iguais.

Propriedades coligativas: crioscopia

iceberg propriedades coligativas

Quando a temperatura de um líquido diminui, a energia de agitação das suas moléculas também reduz, o que possibilita a formação de uma estrutura mais organizada: o sólido. A temperatura de solidificação da água pura, ao nível do mar, é de 0°C.

Porém, a temperatura de congelamento de uma solução de água com sal é diferente. Quando essa mistura é resfriada, apenas a água congela, enquanto o cloreto de sódio fica separado. Por esse motivo, os icebergs são constituídos apenas de água doce.

A crioscopia é a diminuição da temperatura de congelamento do solvente por meio da adição de algum soluto não volátil. Quanto mais concentrada a solução estiver, maior será a redução da temperatura de solidificação do solvente.

Propriedades coligativas: ebulioscopia

Como dissemos no começo do artigo, a água com sal entra em ebulição a uma temperatura acima de 100°C, ao nível do mar, o que diminui o tempo de cozimento dos alimentos. Novamente, quanto mais concentrada estiver a solução, maior será essa temperatura — ou seja, maior o seu efeito ebulioscópico.

Dessa forma, é fácil entender que o fenômeno conhecido como ebulioscopia significa o aumento da temperatura de ebulição da água, causado pela presença de um soluto não volátil.

Propriedades coligativas: osmose

Pense na sua rotina: ao temperar uma salada com sal, é possível observar que as folhas murcham em poucas horas — ou seja, elas perdem água. Mas, afinal, por que isso acontece?

As células dos vegetais são formadas por água e fluidos salinos. Quando adicionamos sal à sua superfície, a água que está dentro das células sai espontaneamente. Isso acontece pela diferença de concentração entre o meio externo e o meio interno das células.

Caso o meio externo esteja menos concentrado do que o interno, o contrário acontece e as células dos vegetais incham.

Portanto, a osmose é a passagem de solvente do meio menos concentrado para o mais concentrado, através de membranas semipermeáveis.

Leis da Osmometria

Existem duas Leis da Osmometria, definidas por Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911), químico holandês e primeiro vencedor do Prêmio Nobel de Química. São elas:

  • a primeira lei diz que, em temperatura constante, a pressão osmótica de uma solução é diretamente proporcional à sua molaridade;
  • na segunda Lei da Osmometria temos que, em molaridade constante, a pressão osmótica de uma solução é diretamente proporcional à sua temperatura.

A pressão osmótica pode ser calculada pela expressão:

π = C × R × T × i

em que:

  • π é a pressão osmótica;
  • C é a concentração do soluto em mol/L;
  • R é a constante universal dos gases;
  • T é a temperatura em Kelvin;
  • i é o fator de Van’t Hoff.

Lei de Raoult: propriedades coligativas

Experimentos realizados em laboratório mostraram que a pressão de vapor de uma solução líquida é diretamente proporcional à fração em quantidade de matéria do soluto. A partir desses dados, foi possível formular a Lei de Raoult, definida como:

psolução = xsolvente × psolvente puro

em que:

  • psolução é a pressão de vapor da solução;
  • xsolvente é a fração em quantidade de matéria de solvente;
  • psolvente puro é a pressão de vapor do solvente puro.

As propriedades coligativas estão presentes no nosso dia a dia, seja na cozinha, na secagem das roupas ou na preparação de soros fisiológicos. Em alguns países, por exemplo, é necessário acrescentar sal à neve para diminuir o ponto de congelamento da água e conseguir abrir passagem nas estradas.

Antes de finalizar os seus estudos, faça seu plano de estudos personalizado com o Stoodi e faça muitos exercícios sobre propriedades coligativas!

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