O que são propriedades coligativas? Descreva dois efeitos observados em solução aquosa relacionados a essas propriedades.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente entender e explicar o que são propriedades coligativas, e descrever dois efeitos que aparecem quando a gente dissolve algo em água. O conteúdo é Química de Soluções, mais especificamente a parte sobre propriedades que dependem só do número de partículas de soluto (e não da identidade delas). Para resolver, a gente vai precisar:
- Definir o que são propriedades coligativas;
- Apontar dois efeitos clássicos (com fórmulas em LaTeX);
- Explicar cada passo de boa, sem pular nada.
Passo 2
Primeiro, o que são propriedades coligativas?
Elas são aquelas características de uma solução que mudam apenas com a quantidade de partículas de soluto dissolvidas, e não com o tipo de soluto. Ou seja, só importa quantos íons ou moléculas você tem na solução, não importa se é NaCl, açúcar, ureia etc.
Teoria rapidinha: em solução, o soluto “atrapalha” o solvente (água), mudando fenômenos ligados à pressão de vapor, ponto de congelamento, ponto de ebulição e pressão osmótica.
Elas são aquelas características de uma solução que mudam apenas com a quantidade de partículas de soluto dissolvidas, e não com o tipo de soluto. Ou seja, só importa quantos íons ou moléculas você tem na solução, não importa se é NaCl, açúcar, ureia etc.
Teoria rapidinha: em solução, o soluto “atrapalha” o solvente (água), mudando fenômenos ligados à pressão de vapor, ponto de congelamento, ponto de ebulição e pressão osmótica.
Passo 3
Efeito 1 – Depressão do ponto de congelamento
- Teoria: quando você dissolve soluto em água, a pressão de vapor do líquido cai (Lei de Raoult). Como a água congela quando sua pressão de vapor atinge a do ambiente, essa queda faz com que ela congele a uma temperatura mais baixa.
- Fórmula:
• ΔT_f é quanto a temperatura de congelamento cai (°C)
• é o fator de Van ’t Hoff (quantas partículas o soluto gera)
• é a constante crioscópica da água (
)
• é a molalidade (mol de soluto por kg de solvente)
•
•
•
- Exemplo prático: jogar sal no gelo de rua faz a mistura água/soluto congelar a uns –10 °C em vez de 0 °C, derretendo o gelo.
Passo 4
Efeito 2 – Elevação do ponto de ebulição
- Teoria: de modo semelhante, diminuir a pressão de vapor da água faz ela precisar de uma temperatura maior para entrar em ebulição.
- Fórmula:
• ΔT_b é o quanto o ponto de ebulição sobe (°C)
• é a constante ebuliométrica da água (
)
• o resto é igual à fórmula do congelamento
•
• o resto é igual à fórmula do congelamento
- Exemplo: em teoria, se você dissolver bastante sal na água, o ponto de ebulição dela pode subir de 100 °C para, digamos, 101 °C ou mais (a gente não nota tanto na cozinha, mas serve pra certas aplicações industriais).
Resposta
Propriedades coligativas são as mudanças nas características de uma solução que dependem só do número de partículas de soluto dissolvidas. Dois efeitos em água são:
- Depressão do ponto de congelamento (
), ou seja, a solução congela a temperatura abaixo de 0 °C. - Elevação do ponto de ebulição (
), ou seja, a solução ferve a uma temperatura acima de 100 °C.