Propriedades do Síndrome

As propriedades de fusão são propriedades de uma solução que dependem do número de partículas de soluto na solução, não da identidade das partículas de soluto. Essas propriedades são interessantes porque mostram como a adição de soluto ao solvente afeta certas propriedades da solução. As principais propriedades de fusão incluem:

• Diminuição relativa da pressão de vapor
• Elevação do ponto de ebulição
• Abaixa do ponto de congelamento
• Pressão osmótica

Diminuição relativa da pressão de vapor

Quando um soluto não volátil se dissolve em um solvente, a pressão de vapor do solvente sobre a solução diminui. Isso é chamado de diminuição relativa da pressão de vapor. Vamos passar por alguns conceitos básicos e exemplos para ver como isso funciona.

Entendendo a pressão de vapor

A pressão de vapor é a pressão de um vapor que está em equilíbrio com a forma líquida ou sólida. É uma medida da tendência das moléculas no estado líquido de se moverem para o estado de vapor. Em um solvente puro, a pressão de vapor é determinada pela força das forças intermoleculares.

Efeito do soluto na pressão de vapor

Quando um soluto é adicionado a um solvente, ele ocupa espaço na superfície do líquido, reduzindo o número de moléculas do solvente que passam para o estado de vapor.

A diminuição da pressão de vapor pode ser descrita matematicamente usando a lei de Raoult:

P₁ = X₁ * P₁⁰

Onde:

• P₁ é a pressão de vapor do solvente na solução
• X₁ é a fração molar do solvente
• P₁⁰ é a pressão de vapor do solvente puro

A perda relativa de pressão de vapor é dada por:

(P₁⁰ - P₁) / P₁⁰ = X₂

Onde X₂ é a fração molar do soluto.

Elevação do ponto de ebulição

O ponto de ebulição de um líquido é a temperatura na qual sua pressão de vapor é igual à pressão externa. Quando um soluto é dissolvido em um solvente, o ponto de ebulição da solução é superior ao ponto de ebulição do solvente puro. Esse fenômeno é conhecido como elevação do ponto de ebulição.

Explicação

Como já mencionado, a adição de um soluto a um solvente diminui a pressão de vapor do solvente. Como resultado, a temperatura deve ser aumentada para atingir uma pressão de vapor igual à pressão externa, o que aumentará o ponto de ebulição.

O aumento no ponto de ebulição pode ser expresso como:

ΔT_b = i * K_b * m

Onde:

• ΔT_b é a elevação do ponto de ebulição
• i é o fator de van 't Hoff (o número de partículas que se dissolvem no soluto)
• K_b é a constante ebullioscópica do solvente
• m é a molalidade da solução

Exemplo

Se você dissolver sal de cozinha (NaCl) na água, o ponto de ebulição da solução será maior do que o da água pura.

O fator de Van't Hoff para NaCl é 2 porque ele se dissocia em dois íons: Na⁺ e Cl⁻.

Abaixa do ponto de congelamento

O ponto de congelamento de um líquido é a temperatura na qual as fases líquida e sólida estão em equilíbrio à pressão atmosférica. A adição de um soluto a um solvente abaixa o ponto de congelamento do solvente. Isso é chamado de abaixa do ponto de congelamento.

Explicação

Quando um soluto é adicionado, a pressão de vapor da solução é mais baixa em qualquer temperatura. Como resultado, temperaturas mais frias são necessárias para atingir o equilíbrio entre os estados sólido e líquido.

A fórmula para abaixa do ponto de congelamento é:

ΔT_f = i * K_f * m

Onde:

• ΔT_f é a abaixa do ponto de congelamento
• i é o fator de van 't Hoff
• K_f é a constante crioscópica do solvente
• m é a molalidade da solução

Exemplo

Anticongelante em radiadores de carros é um exemplo clássico de abaixa do ponto de congelamento, onde o etilenoglicol (o soluto) é misturado com água (o solvente) para abaixar seu ponto de congelamento.

Pressão osmótica

A pressão osmótica é a pressão necessária para impedir o fluxo de moléculas de solvente de uma solução diluída para uma solução concentrada através de uma membrana semipermeável. É uma das propriedades importantes relacionadas às propriedades de fusão das soluções.

Conceito

Quando duas soluções com diferentes concentrações são separadas por uma membrana semipermeável, as moléculas de solvente se movem em direção à parte de maior concentração. Esse movimento continua até que uma pressão seja aplicada para interromper esse processo; essa pressão é a pressão osmótica.

A pressão osmótica é dada pela fórmula:

π = i * M * R * T

Onde:

• π é a pressão osmótica
• i é o fator de van 't Hoff
• M é a molaridade da solução
• R é a constante universal dos gases
• T é a temperatura em Kelvin

Exemplo

Nos sistemas biológicos, a pressão osmótica é importante. Por exemplo, a função renal depende do princípio da osmose para filtrar resíduos do sangue.

Conclusão

As propriedades de fusão são importantes para entender como os solutos afetam as propriedades dos solventes na formação de soluções. Ao dominar conceitos como diminuição da pressão de vapor, elevação do ponto de ebulição, abaixa do ponto de congelamento e pressão osmótica, podemos compreender melhor as aplicações práticas no dia a dia, como anticongelante, processos de dessalinização e sistemas biológicos, como a função renal.

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