Soluções eletrolíticas e as propriedades coligativas Você já sabe que compostos iônicos, ao se dissolverem em água, sofrem um processo chamado dissociação iônica. Que importância tem esse processo quando se pensa em propriedades como a temperatura de fusão da água ou a pressão osmótica de uma solução desse tipo (eletrolítica)? Considere, por exemplo, a dissociação que ocorre com o cloreto de bário sólido, BaCℓ 2(s), ao ser dissolvido em água. O processo pode ser representado por:
BaCℓ 2(s)
Ba21(aq)
cloreto de bário
íons bário
2 Cℓ2(aq)
1
íons cloreto
Suponha que nesse processo ocorra 100% de dissociação, ou seja, que para cada 1 mol de BaCℓ 2 colocado em água obtenhamos 3 mol de íons (1 mol de Ba 21 e 2 mol de Cℓ2). Com base nesse fato, pode-se concluir que qualquer efeito coligativo (provocado por uma propriedade coligativa) será mais intenso em soluções eletrolíticas do que em soluções moleculares de igual concentração. Esse raciocínio vale também para substâncias moleculares que se ionizam em água, como ocorre com os ácidos. Exemplificando:
HCℓ(g)
1
água
H3O1(aq) 1 Cℓ2(aq) íons hidroxônio
íons cloreto
Se admitirmos que a porcentagem de ionização seja próxima de 100%, para cada 1 mol de HCℓ teremos 2 mol de íons (1 mol de H3O1 e 1 mol de Cℓ2). A figura abaixo recorre à glicose e ao cloreto de sódio para esclarecer a diferença entre as propriedades coligativas de uma solução cujo soluto é molecular (glicose) e as de uma solução cujo soluto é um eletrólito (cloreto de sódio). solução de glicose 1 mol/L
ADILSON SECCO/ARQUIVO DA EDITORA
DIVULGAÇÃO PNLD
cloreto de hidrogênio
H2O(ℓ)
solução de NaCℓ 1 mol/L
2 1 1
2
1 1
2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 2 2 2 1
(Solução molecular)
2
2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 2 2 1 1 1 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2
1
1
1
2
(Solução eletrolítica)
p
p’ , p
Te
Te’ . Te
P
P’ . P
Tc
Ilustração produzida para este conteúdo. Cores fantasia, sem escala.
Modelos representativos do que ocorre em nível molecular com duas soluções de mesma concentração em quantidade de matéria. A da esquerda é molecular e a da direita é eletrolítica.
Tc’ , Tc
Nas figuras estão destacadas as diferenças entre os dois tipos de solução quanto à intensidade dos efeitos coligativos. Por exemplo, quando o soluto é iônico, apresenta maior pressão osmótica do que quando é molecular. Concluindo: Se tivermos duas soluções de igual concentração em mol/L, uma molecular e outra iônica, esta última terá: ▸▸ pressão de vapor mais baixa; ▸▸ temperatura de ebulição mais alta; ▸▸ temperatura de solidificação mais baixa; ▸▸ pressão osmótica mais alta.
Observação: P (letra grega pi) representa a pressão osmótica.
Capítulo 4 Propriedades coligativas
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