Propriedades coligativas: crioscopia

PROPRIEDADES COLIGATIVAS: CRIOSCOPIA

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO:

A crioscopia é a uma das propriedades coligativas que estuda a diminuição do ponto de congelamento de um solvente causado pela adição de um soluto não volátil. Essa propriedade está relacionada com a Lei de Raoult, no qual o abaixamento do ponto de congelação de um líquido por um soluto é diretamente proporcional à concentração da solução. Desta forma, os ácidos clorídrico e acéticos em concentrações menores, tiveram o abaixamento da temperatura de congelamento menor do que em concentrações maiores, como verifica-se a seguir, no qual as concentrações maiores (0,500 molL-1) estão representadas pelas letras D e G.

Observa-se que, como o ácido clorídrico é um ácido forte, se ioniza totalmente em solução, enquanto o ácido acético apresenta um grau de ionização α, que será calculado nesta prática.

Tabela 1: Abaixamento da temperatura de crioscopia experimental

Soluções Temp congelamento da água Temp Sistema (°C) ΔTf (°C) experimental

A 0°C 0,3 -0,3

B 0°C -0,1 0,1

C 0°C -0,2 0,2

D 0°C -1 1

E 0°C -0,1 0,1

F 0°C 0 0

G 0°C -0,7 0,7

Um sistema em equilíbrio consiste na igualdade dos potenciais químicos de todas as fases. Na crioscopia, o potencial químico do solvente em solução é menor do que na fase pura. Portanto, no sistema realizado no laboratório, o potencial químico da solução gelo moído e ácido clorídrico/ácido acético é dado por μ=μ* + RTlnXa e, ao diminuir a fração molar da águar (Xa), ou seja, acrescentando soluto à solução, o potencial químico da solução diminui, desestabilizando o sistema gelo moído e ácido.

Assim, considerando-se o equilíbrio entre água e gelo moído, tem-se que o potencial padrão do gelo é igual ao potencial padrão da água líquida (μ(s)=μ(l)), que é igual μ(s)= μ(l)+ RT lnXa. Com a diminuição do potencial químico do solvente em solução, para que o equilíbrio seja restabelecido, T é abaixado, o que caracteriza o abaixamento crioscópico. Ao se formar uma solução líquida, a tendência do solvente é permanecer no estado líquido, tendo menor tendência em passar para os estados sólido e gasoso. Isto se deve pois, ao se formar uma solução, há um aumento de entropia (S), o que faz com que a solução seja mais estável que o líquido puro (menor energia de Gibbs -G, pois G=H-TS), diminuindo a temperatura de congelamento. Desta forma é necessário baixar mais a temperatura para conseguir que o solvente passe de líquido para sólido.

Ao realizar o procedimento da titulação, obteve-se o número de moles cada alíquota titulada. A partir disso, determinou-se a molalidade de cada alíquota, de acordo com a fórmula Molalidade = nsoluto/msolvente, sendo esta equivalente a parcela αmT.

Tabela 2: Volume de equivalência da titulação

Alíquotas Concentração de NaOH (molL-1) Volume de equivalência (mL)

B 0,1 6,5

B 0,1 6,7

C 0,1 14,5

C 0,1 13,8

D 0,1 34,9

D 0,1 34,5

E 0,1 16,9

E 0,1 16,9

F 0,1 15,8

F 0,1 15,8

G 0,1 53,4

G 0,1 54,9

Tabela 3: Número de moles de ácido de cada alíquota (titulação) e a molalidade (αMt)

Alíquota Massa do solvente (g) Número de moles do ácido (mol) Molalidade (m=nsol/msolv)

B 70 0,65 0,009285714

B 70 0,67 0,009571429

C 70 1,45 0,020714286

C 70 1,38 0,019714286