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Físico-química
02 de agosto de 2022
PROPRIEDADES COLIGATIVAS
São propriedades que dependem do número, mas não do tipo, das
partículas do soluto em um dado volume do solvente Sendo estas Essas
propriedades são o abaixamento crioscópico, o abaixamento da pressão de
vapor, a elevação ebulioscópica e a pressão osmótica. Senso todas estas
propriedades provenientes do abaixamento do potencial químico do
solvente líquido pela presença do soluto. Trataremos neste trabalho da
pressão osmótica, também conhecida como osmose.
PRESSÃO OSMÓTICA
A osmose, do grego “empurrão” trata-se de um fenômeno espontâneo da
passagem do solvente puro para uma solução que está dele separada por uma
membrana semipermeável, permitindo a passagem do solvente, porém, mas o
soluto. Sendo um fenômeno é provocado por uma diferença energética entre a
solução e o solvente puro, onde o sistema para alcançar uma situação de energia
mínima, busca o equilíbrio das concentrações, ou seja, os potenciais químicos.
A pressão osmótica P, é a pressão que deve ser aplicada à solução para
impedir a passagem do solvente através da membrana (até o equilíbrio), como
mostrado na ilustração abaixo;
A aplicação de uma pressão superior a P irá reverter o fluxo do solvente,
em direção ao compartimento onde está o solvente puro (ou a solução menos
concentrada), esse processo é chamado de osmose reversa.
Físico-química
02 de agosto de 2022
A análise termodinâmica da osmose baseia-se na igualdade do potencial
químico do solvente nos dois lados da membrana semi permeável, uma vez que
tenha sido atingido o equilíbrio, esta igualdade leva à dedução da equação de
Van’t Hoff, para a pressão osmótica de soluções muito diluídas (comportamento
ideal):
[
]
𝑅𝑇 (Equação de van’t Hoff)
onde
[
]
/𝑉 é a concentração do soluto, em mol L-
Problema:
Uma mistura sólida contém MgCl 2
e NaCl. Quando 0,5000 g desta mistura é dissolvido
em água suficiente para formar 1,000 L de solução, observa-se que a pressão osmótica a
25,0°C é de 0,3990 atm. Qual é a porcentagem em massa de MgCl 2 no sólido? (Assume
o comportamento ideal para a solução.)
A solução:
- Calcule a molaridade aparente da solução:
0,3990 atm = (x) (0,08206) (298,15)
x = 0,01630822 M
Comentário: na realidade, o acima calculou o fator Van 't Hoff vezes a concentração
analítica. Usando os dados fornecidos, não podemos obter individualmente o fator Van't
Hoff ou a concentração analítica. No entanto, nenhum valor individual é necessário.
2a) Sabemos o seguinte: MgCl 2
produz 3 partículas por unidade de fórmula e sua massa
molar é 95,211 g mol ¯
1
. Vamos supor que a amostra seja 100% MgCl 2. Portanto:
(0,5000 g / 95,211 g mol ¯
1
) / 1,000 L = 0,052515 M
0,052515 M vezes 3 = 0,0157545 M (em termos de partículas totais)
2b) Sabemos o seguinte: NaCl produz 2 partículas por unidade de fórmula e sua massa
molar é 58,443 g mol ¯
1
. Vamos supor que a amostra seja 100% NaCl. Portanto:
(0,5000 g / 58,443 g mol ¯
1
) / 1,000 L = 0,008555345 M
0,008555345 M vezes 3 = 0,0171107 M (em termos de partículas totais)
- Seja x = percentual de MgCl 2
(expresso como decimal). Portanto:
