O que ocorre com o potencial químico de um líquido quando nele dissolvemos um soluto não-volátil? Por que isso ocorre?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pergunta o que acontece com o potencial químico de um líquido quando a gente dissolve um soluto que não é volátil nele, e por quê isso acontece. O conteúdo aqui envolve conceitos de termodinâmica, especialmente sobre potencial químico e soluções. Para resolver, vamos precisar entender o que é potencial químico, o que significa um soluto ser não-volátil e como eles interagem em uma solução.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é potencial químico. O potencial químico é uma medida da energia por partícula em uma substância e indica a tendência dessa partícula de se mover ou reagir. Em termos simples, é como se fosse a “força” que cada molécula tem para se dispersar ou reagir.

Passo 3

Agora, sobre solutos não-voláteis. Um soluto não-volátil é aquele que não se evapora facilmente, ou seja, não passa para a fase gasosa de forma significativa. Exemplos comuns são o sal ou o açúcar dissolvidos em água. Eles permanecem na fase líquida e não interagem diretamente com a fase gasosa.

Passo 4

Quando a gente dissolve um soluto não-volátil em um líquido, como a água, isso afeta o potencial químico do solvente (a água, no caso). Especificamente, o potencial químico da água diminui. Por quê? Porque as moléculas de soluto ocupam espaço entre as moléculas de água, reduzindo a liberdade delas para se moverem e interagirem.

Passo 5

Essa diminuição no potencial químico do solvente ocorre devido ao deslocamento das moléculas de solvente para acomodar as moléculas de soluto. Com menos moléculas de solvente disponíveis na superfície para evaporar, a tendência das moléculas de água de escapar para a fase gasosa diminui, reduzindo assim o potencial químico.

Passo 6

Além disso, pelo conceito de atividade, a presença do soluto altera a atividade do solvente, que está diretamente relacionada ao seu potencial químico. Como o soluto não é volátil, ele não contribui para a pressão de vapor, mas ainda assim influencia o potencial químico do solvente ao diminuir sua atividade.

Resposta

Quando dissolvemos um soluto não-volátil em um líquido, o potencial químico do líquido diminui. Isso ocorre porque as moléculas do soluto ocupam espaço entre as moléculas do solvente, reduzindo a liberdade das moléculas do solvente para interagirem e evaporarem, o que resulta na diminuição do potencial químico do líquido.

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