O que acontece com o potencial químico de um solvente puto quando um soluto é adicionado? Por que?

Passo 1

Vamos começar entendendo o que a pergunta está nos pedindo. Queremos saber o que acontece com o potencial químico de um solvente puro quando adicionamos um soluto. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de potencial químico, soluções e como a adição de um soluto afeta o solvente.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o potencial químico. Ele é uma medida da energia que uma substância possui para realizar reações químicas ou mudanças de estado. Em soluções, o potencial químico do solvente puro é a energia por mol que o solvente possui antes de qualquer soluto ser adicionado.

Passo 3

Quando adicionamos um soluto a um solvente, estamos formando uma solução. De acordo com a Lei de Raoult, a presença de um soluto não volátil reduz o potencial químico do solvente. Isso acontece porque as moléculas do soluto ocupam parte do espaço, diminuindo a liberdade das moléculas de solvente de se moverem.

Passo 4

Para entender matematicamente, usamos a fórmula da Lei de Raoult:
musolvente = musolvente puro + RT ln xsolvente
Aqui, é o potencial químico do solvente na solução, é o potencial químico do solvente puro, é a constante dos gases, é a temperatura, e é a fração molar do solvente na solução.

Passo 5

Como adicionamos um soluto, a fração molar do solvente diminui (já que agora parte das partículas são do soluto). Como o logaritmo de um número menor que 1 é negativo, isso faz com que seja menor que .

Passo 6

Portanto, a adição de um soluto provoca uma redução no potencial químico do solvente. Isso significa que o solvente na solução tem menor energia química comparado ao solvente puro.

Resposta

Quando um soluto é adicionado a um solvente puro, o potencial químico do solvente diminui. Isso ocorre porque a presença do soluto reduz a fração molar do solvente, diminuindo sua energia química na solução.

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