UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
PROPRIEDADES COLIGATIVAS - CRIOSCOPIA
Disciplina de Físico-Quimica Docente Responsável: Responsável: Edilson Beserra de A. Filho
Petrolina – PE 12 / 11 / 2010
DANIELE OLIVEIRA SIMÃO MATHEUS DE FREITAS MACIEL MOTA PHELIPE SILVA RODRIGUES
PROPRIEDADES COLIGATIVAS - CRIOSCOPIA
Relatório de aula prática apresentado à disciplina de Fisico-Química, do Curso de Graduação em Ciências Farmacêuticas da Universidade Federal do Vale do São Francisco,
como
requisito
obtenção da nota final.
Petrolina – PE 12 / 11 / 2010
parcial
para
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 2 OBJETIVOS
XX XX
2.1 GERAL
XX
2.2 ESPECÍFICOS
XX
3 MATERIAIS E MÉTODOS
XX
3.1
XX
3.2
XX
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
XX
5 CONCLUSÕES
XX
ANEXO
XX
REFERÊNCIAS
XX
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1 INTRODUÇÃO
Propriedades coligativas são propriedades de uma solução que dependem da concentração de partículas do soluto e não da sua natureza . Cada uma dessas propriedades depende da diminuição da tendência de escape das moléculas do solvente pela adição das partículas do soluto. As propriedades coligativas incluem o abaixamento da pressão do vapor, elevação do ponto de ebulição, abaixamento do ponto de congelação e pressão osmótica (USP, 2010). Estas propriedades são decorrentes do abaixamento do potencial químico do solvente, após a adição do soluto, desde que principalmente, o soluto não seja volátil. Sob o ponto de vista molecular, a interpretação envolvida deve-se a um efeito entrópico (ATKINS, 1994). Estes fenômenos químicos são classificados em: abaixamento da pressão de vapor do solvente (tonoscopia); elevação da temperatura de ebulição do solvente (ebuliometria); abaixamento da temperatura de congelação do solvente (crioscopia) e pressão osmótica (ou osmometria) (UNICAMP, 2010). Pressão máxima de vapor de um líquido é a pressão que seu vapor exerce, num recipiente fechado, quando está em equilíbrio com o líquido, a uma certa temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a pressão de vapor de uma substância. Quanto mais volátil de uma substância maior é a sua pressão de vapor, a uma mesma temperatura, líquidos mais voláteis têm maior pressão de vapor, ou seja, entram em ebulição antes. Maior pressão de vapor implica atingir o ponto de ebulição mais rápido (ponto de ebulição menor). Líquidos diferentes possuem pressões de vapor diferentes, consequência das maiores ou menores forças de atração entre as moléculas dos líquidos (USP, 2010). A tonoscopia representa o estudo da diminuição a pressão máxima de vapor de um solvente quando se adiciona a el um soluto não-volátil. Define-se ebulioscopia como o estudo do aumento do ponto de ebulição de um solvente quando se adiciona a ele um soluto nãovolátil. Entende-se por osmose a passagem de um solvente (líquido) por meio de uma membrana semipermeável, meio menos concentrado (diluído) para o meio mais concentrado. Pressão osmótica é a pressão que se deve aplicar à solução para não deixar o solvente atravessar a membrana semipermeável (SCRIBD, 2010). A crioscopia é uma propriedade coligativa que ocasiona a diminuição na temperatura de congelamento do solvente. É provocado pela adição de um soluto não-volátil em um
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solvente. Esta relacionado com o ponto de solidificação (PS) das substâncias. Esta propriedade pode ser chamada também de
criometria.
Quando se compara um solvente
puro e uma solução de soluto não-volátil, é possível afirmar que o ponto de congelamento da solução sempre será menor que o ponto de congelamento do solvente puro. Quanto maior o número de partículas dissolvidas em uma solução, menor será o seu ponto de congelamento (SOQ, 2010). Existe uma relação empírica (observada por experimentos) entre o abaixamento do ponto de fusão e a concentração da solução (em molalidade):
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2 OBJETIVOS
2.1 GERAL Medir o decréscimo do ponto de fusão de um solvente devido a presença de um soluto; 2.2 ESPECÍFICOS •
Encontrar experimentalmente a constante crioscópica para este sistema;
•
Entender como se pode determinar a massa molar de um soluto a partir da propriedade coligativa estudada.
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3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 MATERIAIS (EQUIPAMENTOS, VIDRARIAS E REAGENTES) •
Tubo de ensaio;
•
Rolha de cortiça;
•
Béquer;
•
Termômetro;
•
Agitador;
•
Espátula;
•
Pipetas;
•
Balança analítica;
•
Suporte universal;
•
Cicloexano;
•
•
Naftaleno; Banho de gelo.
3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.2.1 Ponto de fusão do cicloexano Adicionou-se 15 mL de cicloexano em um tubo de ensaio e determinou a massa desse volume em kg; Montou-se o sistema no qual apresentava um termômetro e um fio de arame para agitação presos a uma rolha de cortiça. A rolha, juntamente com o termômetro e o fio, foram colocados na boca do tubo de ensaio, tampando-a; Mergulhou-se o tubo de ensaio com o termômetro em um banho de gelo; Quando a temperatura atingiu 10ºC, agitou-se continuamente com o auxílio do fio agitador e anotou-se a temperatura no instante em que se forma o sólido (T 1); Retirou-se do banho de gelo para que o sistema sofra fusão. Repetiu-se o procedimento anterior anotando a temperatura uma segunda vez.
3.2.2 Ponto de fusão das soluções Pesou-se 0,100 g de naftaleno e o dissolveu no cicloexano presente no tubo do experimento anterior, agitando o tubo cuidadosamente; Repetiu-se o procedimento descrito
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anteriormente no item 3.2.1. e determinou-se T 2; Adicionou-se mais 0,100 g de naftaleno e repetiu o processo anterior, determinando T 3. Fez-se este procedimento mais duas vezes para determinar T4 e T5.
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5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
1
6 CONCLUSÕES Com este procedimento experimental podemos concluir, que à medida que se adiciona um soluto a uma solução, sua temperatura de congelamento diminui. Em uma solução com naftaleno o congelamento demora mais para ocorrer e ocorre a uma temperatura mais baixa. Isso se dá devido à dissolução do soluto no cicloexano, provocando o abaixamento do ponto de congelamento. Em termos científicos podemos dizer que, ao se formar uma solução líquida, a tendência de o solvente ficar no estado líquido aumenta. O líquido passa a ter menor tendência em passar para os estados sólido e gasoso. Isto ocorre porque ao se formar uma solução há um aumento de entropia (S), o que faz com que o sistema (solução) seja mais estável que o líquido puro (menor energia de Gibbs - G, pois G= H-T S). Por isto que a temperatura de congelamento diminui; ou seja, é necessário baixar mais a temperatura para conseguir que o solvente passe de líquido para sólido.
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REFERÊNCIAS
ATKINS, P. W.; Physical Chemistry , 5th ed. Oxford Univ. Press: Oxiford, 1994.
USP
–
Universidade
de
São
Paulo.
[online]
Disponível
em:
. Acesso em: 11 nov 2010.
UNICAMP
–
Universidade
Estadual
de
Campinas.
[online]
Disponível
em:
. Acesso em: 11 nov 2010.
Propriedades
SCRIBD.
coligativas.
[online]
Disponível
em:
. Acesso em: 11 nov 2010.
SOQ
–
Só
Química.
[online]
Disponível
em:
. Acesso em: 11 nov 2010.
