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Propriedades coligativas: entenda os efeitos nas soluções e suas aplicações

Recebe o nome de propriedades coligativas aquelas propriedades de uma solução que se relacionam somente com a quantidade de soluto dissolvido. Tais propriedades não têm relação com sua natureza, isto é, não tem impacto se o soluto é de natureza iônica ou covalente. Continue lendo para entender melhor o conceito e suas características. 

O que são propriedades coligativas?

Resumidamente, as propriedades coligativas são propriedades de uma solução relacionadas somente à concentração do soluto. Não tem importância ser molecular ou iônico. Para entender esse conceito precisamos relembrar alguns conceitos, confira:

• Solução – é uma substância que dissolve uma ou mais substâncias levando a uma mistura homogênea; 
• Solvente – é a substância que dissolve as demais substâncias; 
• Soluto – trata-se de substâncias que foram dissolvidas. 

Após ter sido dissolvido, o soluto pode estar na forma iônica ou molecular, não podendo ser detectado por instrumentos ópticos disponíveis. 

Conheça as propriedades coligativas e suas características 

Apresentaremos a seguir quatro propriedades coligativas:

• Tonoscopia (diminuição da pressão de vapor);
• Ebulioscopia (aumento do ponto de ebulição);
• Crioscopia (diminuição do ponto de congelamento);
• Osmose.

Tonoscopia

Mesmo que um líquido se encontre abaixo da temperatura de ebulição, pode acontecer de parte dele evaporar formando vapor sob sua superfície. Se for um sistema fechado haverá equilíbrio dinâmico entre esse vapor e a parte líquida da substância. Permanecendo sobre a superfície, realiza pressão uma vez que tem massa. 

A pressão realizada pela determinada quantidade de vapor recebe o nome de pressão de vapor. Os líquidos que possuem interação intermolecular fraca tendem a apresentar maior pressão de vapor, pois suas moléculas evaporam mais facilmente. Quanto maior a pressão de vapor em um líquido maior é a sua volatilidade. 

Além disso, a pressão de vapor é diretamente proporcional à temperatura. Quanto maior a temperatura maior a energia cinética das moléculas. A evaporação é então facilitada levando ao rompimento das interações intermoleculares. 

Ebulioscopia

Quando ocorre a queda da pressão de vapor há o aumento da temperatura de ebulição. Isso acontece pelo fato de que um líquido chega à ebulição quando a pressão de vapor se torna igual à pressão atmosférica. Por exemplo, quando um líquido puro chega à ebulição, a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica.

Na sequência, é adicionado ao líquido um soluto não volátil e por fim a pressão de vapor cai, mas a temperatura não. A pressão de vapor se iguala novamente à pressão atmosférica se for elevada. 

O aumento da pressão de vapor acontece com o aumento da temperatura. Por consequência da igualdade entre pressão de vapor e pressão atmosférica (ebulição) a temperatura será maior do que quando o líquido estava puro. 

Crioscopia (ou abaixamento crioscópico)

A queda da pressão de vapor influencia também o ponto de congelamento do líquido. Mas, nesse caso, leva a redução da temperatura de solidificação do líquido. Quanto mais reduzirmos a temperatura de um líquido, mais as suas moléculas se aproximam até que comece a solidificação. 

Sólidos também apresentam pressão de vapor e quando a pressão do vapor do líquido fica igual ao do sólido acontece a solidificação. Quando o ponto de partida é uma solução, essa igualdade acontece em uma temperatura menor do que o ponto de congelamento, se o solvente estiver puro. 

Esse cenário é resultante da pressão de vapor do sólido que não se altera devido a um soluto não volátil que possibilita ao soluto não se solidificar junto ao solvente. Então apenas o solvente passa para a fase sólida. 

No entanto, quanto mais o solvente vai congelando, mais concentrada se torna a fase líquida. Assim, mais difícil fica o congelamento das moléculas de solvente que restaram. Esse é o motivo de a temperatura precisar cair para facilitar o congelamento de maneira que as moléculas do solvente possam se unir mais. 

Osmose

Consiste no fluxo de solvente por meio de uma membrana para uma solução mais concentrada. Essa membrana deve ser seletiva (semipermeável), permitindo a passagem do solvente, mas não do soluto. Ocorre aumento de pressão devido ao aumento na altura da parte que recebe o fluxo de solvente durante a passagem do solvente pela membrana.

O fluxo de solvente cessa quando a pressão é alta o bastante para impedir o trânsito. A pressão que para o fluxo de solvente recebe o nome de pressão osmótica, ou seja, nesse ponto o solvente não passa. 

Quanto maior for a pressão osmótica maior deve ser a altura da solução necessária para cessar o fluxo de solvente. Quando há o fluxo nulo de solvente entre as soluções se diz que ambas estão isotônicas, isto é, com a mesma pressão osmótica. 

Aplicações das propriedades coligativas

As propriedades coligativas podem ser observadas em alguns momentos do nosso dia a dia, como quando preparamos massas como o espaguete, por exemplo. Nesses casos, é necessário aquecer a água até a sua fervura, certo? Esta é a sua ebulição. Em seguida é indicado adicionar sal à água fervente. 

Quando adicionamos sal a fervura cessa imediatamente, isso acontece devido a queda de pressão do vapor que é consequência da adição de um soluto não volátil, o sal. Outro exemplo é o resfriamento dos motores de veículos automotores como carros, caminhões e ônibus.

Esse resfriamento acontece por meio da água, isso porque a temperatura ideal de trabalho do motor é bem próxima da temperatura de ebulição da água. Mesmo que o sistema esteja devidamente selado pode ocorrer a evaporação do líquido. Caso o motorista não perceba a queda do volume de água pode ter seu motor superaquecido. 

Por esse motivo é recomendado adicionar uma solução refrigerante feita de água e aditivo (etilenoglicol). Essa solução, com maior ponto de ebulição, reduz a taxa de fervura do líquido do carro no seu uso. Esses são apenas alguns exemplos das propriedades coligativas em nosso dia a dia.

Gostou de conhecer mais sobre as propriedades coligativas? Para conferir mais conteúdos como este e dicas para o Enem e o vestibular, acesse outros posts do blog Hexag!