Resumo Breve
Este vídeo explora as propriedades coligativas, que são alterações nas propriedades de um solvente causadas pela adição de um soluto não volátil. O vídeo explica como solutos iônicos e não iônicos se comportam em solução, o conceito de pressão máxima de vapor e como a altitude afeta a temperatura de ebulição. Além disso, são apresentados três efeitos coligativos: tonoscopia (diminuição da pressão de vapor), ebulioscopia (aumento da temperatura de ebulição) e crioscopia (diminuição da temperatura de congelamento), com exemplos práticos e explicações detalhadas.
- Solutos não voláteis alteram propriedades do solvente.
- A pressão máxima de vapor é influenciada pela altitude e temperatura.
- Tonoscopia, ebulioscopia e crioscopia são os principais efeitos coligativos.
Introdução às Propriedades Coligativas [0:06]
As propriedades coligativas são alterações que ocorrem nas propriedades de um solvente quando um soluto não volátil é adicionado. Um soluto não volátil é uma substância que não evapora facilmente, como sal de cozinha ou açúcar. Essas alterações dependem da quantidade de partículas do soluto adicionadas ao solvente. Soluções iônicas, como o NaCl, sofrem dissociação em água, separando-se em íons positivos e negativos, aumentando o número de partículas na solução. Já o açúcar não se separa em solução, mantendo o mesmo número de partículas.
Dissociação de Solutos em Água [2:23]
Substâncias iônicas, formadas por metais e não metais, sofrem dissociação em água, separando-se em íons. Por exemplo, 1 mol de NaCl se dissocia em 1 mol de Na+ e 1 mol de Cl-, resultando em 2 mols de partículas. O açúcar, por outro lado, não se dissocia, mantendo 1 mol de partículas. Compostos como CaCl2 se dissociam em três íons (1 Ca2+ e 2 Cl-), formando 3 mols de partículas. A quantidade de partículas geradas afeta as propriedades da água.
Pressão Máxima de Vapor [6:36]
A pressão máxima de vapor ocorre quando as moléculas de um líquido em evaporação entram em equilíbrio com as moléculas no estado líquido. Substâncias como acetona evaporam mais facilmente do que etanol e água. A pressão de vapor está relacionada com a altitude e a temperatura de ebulição. A temperatura de ebulição é atingida quando a pressão atmosférica se iguala à pressão de vapor da substância.
Relação entre Pressão de Vapor e Temperatura de Ebulição [8:38]
A temperatura de ebulição de uma substância é o ponto em que sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. A acetona, com maior pressão de vapor, tem uma temperatura de ebulição mais baixa (56°C) em comparação com o etanol (78°C) e a água (100°C). Gráficos de pressão por temperatura ajudam a determinar a pressão de vapor e a temperatura de ebulição de diferentes substâncias.
Influência da Altitude na Temperatura de Ebulição [11:38]
A pressão atmosférica varia com a altitude, afetando a temperatura de ebulição. No nível do mar, a pressão atmosférica é maior, resultando em temperaturas de ebulição mais altas. Em altitudes elevadas, a pressão atmosférica é menor, diminuindo a temperatura de ebulição. Por exemplo, a água ferve a 100°C ao nível do mar, mas a 88°C em La Paz (3636 m de altitude) e a 70°C no Monte Everest.
Panelas de Pressão e Pressão de Vapor [14:52]
Panelas de pressão cozinham alimentos mais rapidamente porque aumentam a pressão interna, elevando a temperatura de ebulição da água. Em um sistema fechado como a panela de pressão, a pressão de vapor é maior, permitindo que a água atinja temperaturas mais altas sem entrar em ebulição, o que acelera o cozimento dos alimentos.
Tonoscopia: Diminuição da Pressão de Vapor [16:46]
A tonoscopia é a diminuição da pressão de vapor de um solvente quando um soluto não volátil é adicionado. A água pura tem uma pressão de vapor maior do que a água com sal. Isso ocorre porque as partículas do soluto interagem com as moléculas de água, dificultando sua evaporação. As moléculas de água precisam se separar não apenas umas das outras, mas também dos íons do soluto, reduzindo o número de moléculas que passam para o estado de vapor.
Ebulioscopia: Aumento da Temperatura de Ebulição [21:31]
A ebulioscopia é o aumento da temperatura de ebulição de um líquido pela adição de um soluto não volátil. A água pura ferve a uma temperatura mais baixa do que a água com açúcar ou sal. A água com sal tem uma temperatura de ebulição ainda maior do que a água com açúcar, pois o sal se dissocia em mais partículas, aumentando a dificuldade das moléculas de água em se separarem e entrarem em ebulição.
Crioscopia: Diminuição da Temperatura de Congelamento [25:39]
A crioscopia é a diminuição da temperatura de congelamento de um líquido quando um soluto não volátil é adicionado. A água pura congela a 0°C, enquanto a água com sal congela a uma temperatura mais baixa. Isso ocorre porque as partículas do soluto dificultam a união das moléculas de água para formar o estado sólido, exigindo uma temperatura mais baixa para o congelamento.
Aplicações Práticas da Crioscopia [26:58]
Em países que nevam, o sal (NaCl ou CaCl2) é usado para diminuir a temperatura de congelamento da água, evitando a formação de gelo nas estradas. A areia também é adicionada para aumentar o atrito e evitar escorregões. A salmoura (água com sal) e o álcool são usados para gelar bebidas mais rapidamente, pois diminuem a temperatura de congelamento da água, acelerando o processo de resfriamento.