Propriedades coligativas
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Propriedades coligativas das soluções são propriedades que surgem pela presença de um soluto e dependem única e exclusivamente do número de partículas que estão dispersas na solução, não dependendo da natureza do soluto. Isso significa dizer que a quantidade, e não a qualidade, das partículas que estão dispersas na solução é que irá influir na intensidade das propriedades (ou efeitos) coligativas.
Os quatro efeitos coligativos são:
- Tonoscopia: abaixamento da pressão máxima de vapor.
- Ebulioscopia: elevação da temperatura de ebulição.
- Crioscopia: abaixamento da temperatura de fusão.
- Osmoscopia: pressão osmótica.
Os três primeiros foram estudados por Raoult, enquanto que o último foi estudado por Van't Hoff.
Todas as propriedades coligativas surgem da redução do potencial químico do líquido solvente como resultado da presença do soluto. A redução do potencial químico do solvente implica no aumento da temperatura em que ocorrerá o equilíbrio líquido-vapor (o ponto de ebulição é aumentado) e diminui a temperatura em que ocorre o equíbrio sólido-líquido (o ponto de fusão é diminuído).
A origem molecular da diminuição do potencial químico não está na energia de interação do soluto e as partículas do solvente, porque a diminuição também ocorre em soluções ideais (as quais tem entalpia de mistura igual a zero).
A entropia do líquido reflete a desordem de suas moléculas e a pressão de vapor reflete a tendência da solução em aumentar sua entropia, o que pode ser conseguido se o líquido vaporizar para formar um gás mais desordenado. Quando o soluto está presente, ele contribui para aumentar a entropia da solução e a tendência dela em formar gás é diminuída. Assim o ponto de ebulição é aumentado.
Da mesma forma, o aumento da desordem da solução pela adição do soluto contribui para que ela permaneça em seu estado líquido e não funda, diminuindo o ponto de fusão.
A redução do potencial químico é de μ*A (solvente puro) para μ*A + RT ln xA quando o soluto é presente (ln xA é negativo porque xA < 1).
