Propriedades coligativas – ponto de congelamento, ponto de ebulição, pressão de vapor e osmose

QuímicaCinética e equilíbrioIdades 16–17Laboratório virtual

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Usar com minha turma

Um laboratório virtual de propriedades coligativas. Dissolva glicose, ureia, etilenoglicol, cloreto de sódio, cloreto de cálcio ou ácido etanoico em água, ou naftaleno ou ácido etanoico em benzeno, e meça o ponto de congelamento por uma curva de resfriamento, o ponto de ebulição sob refluxo, o abaixamento da pressão de vapor com um manômetro de óleo e a pressão osmótica através de uma membrana semipermeável. Faça o gráfico de ΔT contra a molalidade, encontre a massa molar de um soluto desconhecido a partir de ΔTf e calcule o fator de van 't Hoff para dissociação (NaCl, CaCl₂) e associação (dímeros de ácido etanoico em benzeno).

Aula: Propriedades coligativas das soluções

O que mostra

Algumas propriedades de uma solução dependem só de quantas partículas de soluto estão dissolvidas, não de quais são. Um soluto dissolvido abaixa a pressão de vapor do solvente (lei de Raoult), então a solução ferve a uma temperatura mais alta e congela a uma mais baixa: ΔTb = i·Kb·m e ΔTf = i·Kf·m. Através de uma membrana que deixa passar só o solvente, ele entra na solução até a pressão extra igualar a pressão osmótica π = i·c·R·T. Sais dão mais partículas (i ≈ 2 ou 3), enquanto o ácido etanoico em benzeno forma pares (i ≈ 0,5).

Como usar

Escolha uma aba, o Solvente e o Soluto, e ajuste a Massa de soluto w e a Massa de solvente W. Clique em Iniciar: a curva de resfriamento ou de aquecimento é desenhada e o resultado vai para a tabela. Repita com outras massas para traçar ΔT contra m. Na aba Osmose, clique em Iniciar, mude a Pressão aplicada e clique em Registrar fluxo para achar a pressão que para o fluxo.

Parâmetros que você pode mudar

  • Experimento Ponto de congelamento, Ponto de ebulição, Pressão de vapor, Pressão osmótica
  • Solvente Água, Benzeno
  • Soluto Glicose, Ureia, Etilenoglicol, Cloreto de sódio, Cloreto de cálcio, Ácido etanoico, Soluto desconhecido X, Naftaleno
  • Massa de soluto 0–10 g
  • Massa de solvente 20–200 g
  • Temperatura (pressão de vapor e osmose) 10–60 °C
  • Pressão aplicada à solução 0–8000 kPa

Perguntas para explorar

  1. Por que cloreto de cálcio 0,1 mol/kg abaixa o ponto de congelamento cerca de três vezes mais que glicose 0,1 mol/kg?
  2. Como uma medida do ponto de congelamento pode dar a massa molar de um soluto desconhecido?
  3. Por que o ácido etanoico em benzeno dá um fator de van 't Hoff próximo de 0,5?