Propriedades Coligativas

Esta experiência tem por objetivo verificar o abaixamento do ponto de solidificação da água quando em solução.
QUESTÃO PRÉVIA
Água pura e água com sal solidificam à mesma temperatura?
TEMPO PREVISTO
Aproximadamente 20 minutos.

MATERIAIS E REAGENTES
►3 tubos de ensaio

►1 béquer de 250mL

►sal (de preferência grosso)

►gelo
PROCEDIMENTO
Identifique três tubos de ensaio. No primeiro coloque 3 mL de água, no segundo coloque 3 mL de solução saturada de sal e no terceiro coloque 1,5 mL da solução saturada e acrescente 1,5 mL de água pura.Prepare um banho de gelo no béquer, com pedaços de gelo e sal na proporção aproximada de 4:1.
Introduza os 3 tubos de ensaio neste banho, de forma que o conteúdo dos tubos fique submerso.

Deixe em repouso por cerca de 5 minutos e observe. Retorne ao banho e observe a cada 5 minutos.Repita a observação até que possa ser observada a ordem de congelamento da água nos três tubos.

DISCUSSÃO

Sabe-se que a água pura congela a 0° C e ferve a 100° C, sob pressão de 1 atm. Se adicionarmos sal na água, ela irá congelar abaixo de 0° C e ferver acima de 100° C. O abaixamento do ponto de congelamento do solvente e o aumento da temperatura de ebulição do solvente, são fenômenos denominados Propriedades Coligativas que são propriedades de uma solução que dependem da concentração de partículas do soluto e não da sua natureza. Neste experimento estamos estudando o abaixamento da temperatura de congelamento de um líquido, provocado pela dissolução de outra substância, no caso o sal de cozinha (NaCl). Este fenômeno, denominado “Crioscopia”, é muito utilizado, principalmente na fabricação de sorvetes, onde o tambor contendo o sorvete a ser fabricado gira dentro de uma solução saturada de sal em água, que permanece no estado líquido estando a uma temperatura em torno de -20° C.

OBSERVAÇÕES

No tubo que contém só água pura ocorre o congelamento da mesma em torno de 0° C.Entretanto no tubo que contém solução saturada de sal em água ,o congelamento demora mais para ocorrer e ocorre a uma temperatura mais baixa.Isto se dá porque o soluto dissolvido na água provoca o abaixamento do ponto de congelamento da água.

Ao se formar uma solução líquida, a tendência do solvente ficar no estado líquido aumenta. O líquido passa a ter menor tendência a passar para os estados gasoso e sólido. Isto ocorre porque ao se formar uma solução há um aumento de entropia (S), o que faz com que o sistema (solução) seja mais estável que o líquido puro(menor energia de Gibbs – G, pois G = H – TS). Por isto que a temperatura de congelamento do solvente dimiunui; em outras palavras, é necessário baixar mais a temperatura para conseguir que o solvente passe de líquido para sólido.

QUESTÕES

Por que nas regiões polares existe água líquida se a temperatura é negativa?

Por que em países de clima frio a água não congela nos radiadores dos carros?
RESPOSTAS

Porque a água existente no estado líquido contém sal (água do mar). O gelo existente nas regiões polares é formado com água trazida pelas correntes de ar provenientes das regiões quentes e portanto não têm sal.

Porque no radiador é utilizada uma mistura de água e um anticongelante (etilenoglicol). Não se utiliza sal, pois o mesmo poderia reagir com os metais do motor e radiador.

BIBLIOGRAFIA

Ricardo Feltre, Química. 2a ed. São Paulo, Editora Moderna, 1982. , p.93-96