Características e os efeitos das propriedades coligativas
O estudo das propriedades coligativas é um dos conteúdos mais importantes a
serem estudados, pois facilita a compreensão de fenômenos químicos simples, que ocorrem
diariamente, e/ou mais complexos. Um efeito coligativo é uma modificação que ocorre em
certas propriedades de um solvente quando adicionamos nele um soluto não volátil. Essa
modificação só depende do número de partículas (moléculas ou íons) dissolvidas - e não de
suas naturezas. Usamos a expressão soluto não volátil quando o ponto de ebulição do soluto
for superior ao do solvente. Sabemos que, para cada temperatura, a pressão de vapor de um
líquido puro depende da fração de suas moléculas, que têm suficiente energia cinética para
escapar da atração das moléculas vizinhas:
Figura 1
(a) o equilíbrio na superfície do líquido (ilustra a passagem das espécies
entre as fases líquido e vapor);
(b) gráfico da pressão de vapor da água pura (note que a pressão de
vapor correspondente à temperatura de 100oC equivale a 1 atm).
Fonte: Kotz, Treichel Jr., Química geral 1 e reações químicas, 2005.
Em síntese, faz-se necessário considerar a seguinte situação:
a) Compostos moleculares, quando em solução, apresentaram o número de partículas
dispersas, iguais à quantidade molar dos compostos dissolvidos, ou seja:
Soluto
Concentração,
mol.L-1
Cada
molécula Total de partículas
corresponde a
dispersas
Glicose
0,01
1 partícula
1 x 0,01 x 6,02x1023
Glicose
0,1
1 partícula
1 x 0,1 x 6,02x1023
Etilenoglicol
0,01
1 partícula
1 x 0,01 x 6,02x1023
Etilenoglicol
0,1
1 partícula
1 x 0,1 x 6,02x1023
Onde: 6,02x1023 = número de Avogadro
b) Compostos iônicos, quando em solução, apresentaram o número de partículas dispersas,
iguais à quantidade molar dos íons dissolvidos, ou seja:
Soluto
Concentração,
mol.L-1
Cada
corresponde a
eletrólito Total de
dispersas
partículas
NaCl
0,01
2 íons
(Na + (sol)) + Cl -(sol))
2 x 0,01 x 6,02x1023
NaCl
0,1
2 íons
(Na + (sol)) + Cl -(sol))
2 x 0,1 x 6,02x1023
MgCl2
0,01
3 íons
(Mg 2+ (sol)) +2 Cl -(sol))
3 x 0,01 x 6,02x1023
MgCl2
0,1
3 íons
(Mg 2+(sol)) +2 Cl -(sol))
3 x 0,1 x 6,02x1023
Onde: 6,02x1023 = número de Avogadro
Repare que uma solução de NaCl contém o dobro de partículas dispersas em solução,
quando comparada com uma solução de glicose (na mesma concentração).
Efeitos coligativos
Para cada propriedade considerada, teremos um efeito observado:
a) Pressão de vapor
Efeito Tonoscópico
O efeito consiste na diminuição da pressão de vapor (aquela exercida pelas moléculas de
maior energia do solvente contra a interface - para passar ao estado de vapor -, ou seja, a
capacidade de evaporação) do solvente quando se adiciona um soluto não volátil:
Figura 2 - Efeito tonoscópico, provocado pela presença de partículas do
soluto na solução.
Podemos afirmar que o soluto dificulta a evaporação do solvente.
Em síntese, com a adição de partículas de soluto (íons ou moléculas) intensificam-se as
forças atrativas moleculares e, consequentemente, a pressão de vapor do solvente
diminui.
b) Ponto de ebulição
Efeito Ebulioscópico
Nosso foco agora se direciona para o aumento da temperatura de ebulição do solvente,
quando se adiciona um soluto não volátil. Do mesmo modo, o efeito é explicado pelo
aumento da intensidade das forças interativas e pela presença das partículas do soluto.
Quanto maior o número de partículas de soluto, maior o número interações soluto-solvente
e, consequentemente, menor a tendência de escape das moléculas de solvente para o estado
gasoso:
Figura 3 - Efeito ebulioscópico, provocado pela presença de partículas do
soluto na solução.
Ao adicionarmos açúcar à água de preparo do café, aumentamos a temperatura de ebulição
da água. A interpretação simples seria dizer que água com açúcar irá demorar mais a ferver.
Quanto maior for a quantidade de soluto, maior será o efeito. Qualquer dona de casa sabe
dizer qual queimadura é mais dolorida: a causada por água quente ou por melado (água
com açúcar).
c) Ponto de fusão
Efeito Crioscópico
O efeito crioscópico consiste na diminuição da temperatura de congelamento ou fusão
do solvente quando se adiciona um soluto não volátil:
Figura 4 - Efeito crioscópico, provocado pela presença de
partículas do soluto na solução.
Exemplos de aplicação deste efeito podem ser observados na fabricação de sorvete e na
adição de etilenoglicol em radiadores de automóveis, para evitar seu congelamento (em
regiões onde as temperaturas estão abaixo de 0oC). Nas regiões polares, a água não congela
por causa da presença de elevada quantidade de sais dissolvidos, principalmente NaCl.
d) Pressão osmótica
Efeito Osmoscópico
Por fim, o efeito osmótico, que consiste na variação da pressão osmótica entre duas
soluções separadas entre si por uma membrana semipermeável (m.s.p.) ou de uma solução
com o solvente puro. Em resumo, a pressão osmótica é aquela pressão exercida pelo
solvente contra a m.s.p. para que ocorra a osmose. Uma membrana semipermeável deve
permitir apenas a passagem de solvente (ex.: citoplasma, papel celofane,...). A passagem de
solvente através da membrana ocorre até que as soluções tornem-se isotônicas, isto é,
exerçam a mesma pressão osmótica. Deparamos com exemplos deste efeito todos os dias.
Quando adicionamos açúcar à salada de frutas, verificamos o aumento no volume do caldo.
Da mesma forma, o charque é preparado pela adição de sal sobre a carne, o que provoca a
sua desidratação:
Figura 5- Osmose:
(a) movimento resultante de um solvente puro ou de uma solução com baixa
concentração para uma solução com alta concentração de soluto;
(b) a osmose para quando as pressões exercidas pelos dois lados da
membrana se igualam.
Fonte: Brown; LeMay; Bursten, Química – a ciência central, 2007.
Bibliografia
 KOTZ, J.C.; TREICHEL Jr,P.M. Química geral 1 e reações químicas. 5ª ed. São Paulo: Pioneira Thomson Learning,
2005.
 BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; D. E. BURSTEN. Química - a ciência central. São Paulo: Pioneira, 2007.
 RUSSEL, J. B. Química Geral. 2ª ed. São Paulo: Makron Books, 2006.
*Jacques Antonio de Miranda e Erivanildo Lopes da Silva são professores do curso de Química da
Universidade Federal da Bahia - Campus ICADS-Barreiras