Pressão de vapor soluções aquiosas

Universidade Federal do Rio Grande - FURG

Escola de Química e Alimentos

Curso de Química Bacharelado

Disciplina de Físico-Química Experimental I

1. Identificação

Experimento: Pressão de vapor de soluções aquosas (sais deliquescentes) por medidas higrométricas

Autores: Laísa Cristina dos Santos Chiareli

Professor responsável: Tito Roberto Sant’Anna Cadaval Junior

Data: 07 de novembro de 2017

1. Resumo

        Tonometria ou tonoscopia é o estudo da diminuição da pressão máxima de vapor de um solvente provocada pela adição de um soluto não volátil. Pode-se dizer que a pressão de vapor de um solvente puro é sempre maior do que a pressão de vapor de uma solução, devido as partículas do soluto roubarem energia cinética das moléculas do solvente, impedindo que parte destas ganhem o estado de vapor. Assim, foi determinada a pressão de vapor de uma solução saturada de cloreto de sódio sendo esta 2,1324 bar e a pressão de vapor da solução saturada de cloreto de magnésio sendo esta de 1,3315 bar.

        Introdução

        A pressão de vapor é a pressão exercida por um vapor quando este está em equilíbrio termodinâmico com o líquido que lhe deu origem, ou seja, a quantidade de líquido evaporado é igual a parte que se condensa. Quanto maior a pressão de vapor, mais volátil é o líquido, sendo assim menor sua temperatura de ebulição.

        A pressão máxima de vapor de um solvente puro é sempre maior do que a pressão de uma solução, por conta que as partículas do soluto diminuem a energia cinética das moléculas do solvente, impedindo a vaporização de parte destas.

        O físico e químico François Marie Raoult ao estudar o efeito tonoscópico concluiu que a pressão máxima de vapor de uma solução é igual ao produto da fração molar do solvente com a pressão máxima de vapor do solvente puro.

[pic 1]

Vale ressaltar que esta lei é estritamente aplicada em soluções reais diluídas em que a fração X tende a 1. Quando se trata de soluções mais concentradas pode ocorrer desvios onde geralmente Pv experimental< Pv, e quando se trabalha com solutos deliquescentes, ou seja, uma substância que tem grande afinidade pela água e a absorve porque a pressão de vapor da água na substância é menor que a pressão de vapor da água no ar, esses desvios podem ser mais acentuados. A deliquescência é um processo que ocorre quando a pressão de vapor da solução aquosa saturada da substância é menor que a pressão de vapor da água no ar ambiente.

Metodologia         

        Trocou-se a tampa do frasco contendo a solução saturada de cloreto de sódio por uma tampa adaptada com o higrômetro. Mediu-se a umidade relativa à temperatura ambiente de 5 em 5 minutos até os 15 minutos passados e em seguida mergulhou-se o frasco em um banho de água na temperatura de 40 °C e tentou-se medir a umidade relativa. O mesmo foi feito para o cloreto de magnésio.

1. Resultados e Discussão        

        

        Os resultados obtidos para umidade relativa da solução de cloreto de sódio e de cloreto de magnésio foram os apresentados nos quadros abaixo:

Solução de NaCl saturada

Tempo	0’	5’	10’	15’
Umidade Relativa	78,3	76,1	75,2	74,6
Temperatura	20,6 °C(293,6 K)	20,6 °C(293,6 K)	20,6 °C(293,6 K)	20,6 °C(293,6 K)

Solução de MgCl2.6H2O saturada

Tempo	0’	5’	10’	15’
Umidade Relativa	48,9	47,6	47	46,2
Temperatura	20,6 °C(293,6 K)	20,6 °C(293,6 K)	20,6 °C(293,6 K)	20,6 °C(293,6 K)

        Vale ressaltar que foi feita a medida para a temperatura de 40°C, porém a umidade relativa estava extrapolando os 100%. Não se sabe o real motivo.

        A partir da seguinte equação foi possível calcular o valor de p0: