Propriedades coligativas são as propriedades das soluções que dependem do número de partículas dispersas e independem da natureza das partículas do soluto.
Os efeitos dos solutos nas propriedades físicas da água podem ser vistos em algumas situações comuns ou no mínimo de fácil compreensão, por exemplo, como impedir o congelamento da água dos radiadores de carros em lugares muito frios; por que o açúcar acelera a cicatrização de feridas; por que adicionamos sal à carne a fim de conservá-la.
Os solutos são classificados em iônicos e moleculares. Os solutos iônicos são aqueles que possuem ligações iônicas como por exemplo o sal de cozinha, NaCl. Neste caso há uma dissociação dos íons e os mesmos ficam dispersos na solução. Já os solutos moleculares possuem ligações covalentes e neste caso não há dissociação, mas as moléculas se dispõem isoladamente na solução. Um exemplo de soluto molecular é o açúcar (sacarose) C12H22O11.
As propriedades coligativas se dividem em:
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Ebulioscopia
Este fenômeno ocorre por exemplo quando adicionamos açúcar na água do café que estava prestes a entrar em ebulição e ele retarda este ponto de ebulição devido a interação com o solvente. Em outras palavras, a ebulioscopia consiste no aumento da temperatura de ebulição, ou mais especificamente no aumento da variação da temperatura de ebulição devido à presença de partículas de soluto não-voláteis. A fórmula usada para o cálculo é:
ΔTe = Te2 – Te
Onde:
- Te = temperatura de ebulição da solução
- Te2 = temperatura de ebulição do solvente
Tonoscopia
Este processo pode ser também chamado de tonometria e consiste no abaixamento da pressão máxima de vapor de um solvente sendo o soluto o responsável. Vale lembrar que a pressão máxima de vapor ocorre quando as velocidades de condensação e evaporação se tornam iguais e atinge-se um equilíbrio dinâmico. Esse processo ocorre quando adicionamos iodo (soluto não-volátil) à agua (solvente) por exemplo. A fórmula para o cálculo da Tonoscopia é:
Δp = P2 – P
Onde:
- P = pressão de vapor da solução
- P2 = pressão de vapor do solvente.
Crioscopia
Este fenômeno pode ser também chamado de criometria e é a razão pela qual consegue-se evitar o congelamento da água dos radiadores. Nos países muito frios as pessoas adicionam à água dos radiadores aditivos especiais que elevam o ponto de ebulição da água e também diminuem o seu ponto de solidificação ou congelamento. E quanto maios for a concentração desse aditivo na água, menor será a temperatura de congelamento. A fórmula que permite calcular essa propriedade é:
ΔTc = Tc2 - Tc
Onde:
- Tc = temperatura de congelamento da solução
- Tc2 = temperatura de congelamento do solvente
Pressão osmótica
Primeiro devemos definir o fenômeno da osmose, que é a passagem de solvente da solução menos concentrada para a mais concentrada através de uma membrana semipermeável. Isso ocorre por exemplo quando deixamos feijão de molho antes do cozimento. Podemos notar que os grãos do feijão ficam inchados. A pressão osmótica é a pressão que deve ser exercida sobre a solução a fim de barrar ou dificultar a passagem de solvente. A equação para seu cálculo é:
Π= M.R.T
Onde:
- M= molaridade
- R = constante dos gases
- e T= temperatura em Kelvin