PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

Propiedades coligativas Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen más bien de la cantidad de soluto que de su naturaleza.

Cuatro son las propiedades coligativas: Disminución de la presión de vapor Disminución del punto de congelación Aumento del punto de ebullición Presión osmótica

Disminución de la presión de vapor Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, la presión de vapor de éste en la solución disminuye. P solución < P solvente puro P = P° - P

Ley de Raoult PA = XA P°A PA : Presión de vapor del componente A XA : Fracción molar de A P°A : Presión de vapor de A puro

Ley de Raoult para una solución ideal de un soluto en un líquido volátil. La presión de vapor ejercida por el líquido es proporcional a su fracción molar en la solución. P° solvente Presión de vapor del solvente X disolvente 1 1 X soluto

Disminución de la presión de vapor Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, la presión de vapor de éste en la solución disminuye. P solución < P solvente puro P = P° - P

Para un soluto no volátil: P = P°A XB donde: P : Disminución de la presión de vapor XB : fracción molar del soluto B no volátil P°A : presión de vapor del solvente A puro

Para una solución ideal: Si los componentes son los líquidos A y B: Psolución = P°A XA + P°B XB Psolución : Presión de la solución ideal P°A y P°B : Presiones de vapor de A y B puros XA y XB : Fracciones molares de A y B

Ley de Raoult para una solución ideal de dos componentes volátiles. Izquierda: B puro Derecha: A puro P total = PA + PB P°B PB Presión de vapor P°A PA 1 XB 1 XA

DIAGRAMA PUNTO FUSIÓN Y PUNTO EBULLICIÓN SOLVENTE PURO - SOLUCIÓN 760 Líquido Sólido Presión de vapor del solvente (torr) Solvente puro Solución Gas Tf solución Te solución Tf solvente puro Te solvente puro Tf Te Temperatura (°C)

DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye. Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro

Tf = Tf solvente - Tf solución Tf = Kf • m Donde: Tf = Disminución del punto de congelación Kf = Constante molal de descenso del punto de congelación m = molalidad de la solución Tf = Tf solvente - Tf solución

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta. Pto. Eb. ss > Pto. Eb. solvente puro

Te = Te solución - Te solvente Te = Ke • m Donde: Te = Aumento del punto de ebullición Ke = Constante molal de elevación del punto de ebullición m = molalidad de la solución Te = Te solución - Te solvente

Algunas propiedades de disolventes comunes I Solvente Pe (°C) Kb (°C/m) Pf(°C) Kf (°C/m) Agua 100,0 0,512 0,0 1,86 Benceno 80,1 2,53 5,48 5,12 Alcanfor 207,42 5,61 178,4 40,00 Fenol 182,0 3,56 43,0 7,40 Ac. Acético 118,1 3,07 16,6 3,90 CCl4 76,8 5,02 - 22,3 29,8 Etanol 78,4 1,22 - 114,6 1,99

PRESIÓN OSMÓTICA  > P Agua pura Disolución Osmosis Normal

PRESIÓN OSMÓTICA P P >  Agua pura Disolución Osmosis inversa

Se define la presión osmótica como el proceso, por el que el disolvente pasa a través de una membrana semipermeable, y se expresa como:  = n R T V R= 0.0821 atm L / (mol K) Como n/V es molaridad (M), entonces:  = M • R • T

Propiedades Coligativas de los electrolitos Un electrolito es una sustancia que disuelta en agua conduce la corriente electrica. (son electrolitos aquellas sustancias conocidas como ácidos, bases y sales). Para las disoluciones acuosas de electrolitos es necesario introducir en las ecuaciones, el factor i

Ejemplo Estimar los puntos de congelación de las disoluciones 0.20 molal de: a) KNO3 b) MgSO4 c) Cr(NO3)3 El punto de congelación del HF 0.20 m es -0.38ºC. ¿estará disociado o no?

... aplicación Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 5.67 g de glucosa, C6H12O6, en 25.2 g de agua a 25°C. La presión de vapor de agua a 25°C es 23.8 mm Hg ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?

... aplicación El naftaleno C10H8, se utiliza para hacer bolas para combatir la polilla. Suponga una solución que se hace disolviendo 0,515 g de naftaleno en 60,8 g de cloroformo CHCl3, calcule el descenso de la presión de vapor del cloroformo a 20°C en presencia del naftaleno. La p de v del cloroformo a 20°C es 156 mm Hg. Se puede suponer que el naftaleno es no volátil comparado con el cloroformo. ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?

... aplicación Una solución líquida consiste en 0,35 fracciones mol de dibromuro de etileno, C2H4Br2, y 0,65 fracciones mol de dibromuro de propileno, C3H6Br2. Ambos son líquidos volátiles; sus presiones de vapor a 85°C son 173 mm Hg y 127 mm Hg, respectivamente. Calcule la presión de vapor total de la solución.

... aplicación Una solución acuosa de glucosa es 0.0222 m ¿cuáles son el punto de ebullición y el punto de congelación de esta solución? ¿Cuántos gramos de etilenglicol, CH2OHCH2OH, se deben adicionar a 37.8 g de agua para dar un punto de congelación de -0.150°C? Se disolvió una muestra de 0.205 g de fósforo blanco en 25.0 g de CS2 Se encontró que la elevación del punto de ebullición de la solución de CS2 fue 0.159°C. Cuál es el peso molecular del fósforo en solución? ¿cuál es la fórmula del fósforo molecular?

Ejercicios Una disolución contiene 1 g de hemoglobina disuelto en suficiente agua para formar 100 mL de disolución. La presión osmótica a 20ºC es 2.72 mm Hg. Calcular: a) La molaridad de la hemoglobina. b) La masa molecular de la hemoglobina.

Ejercicios ¿Qué presión osmótica ejercerá una solución de urea (NH2CONH2) en agua al 1%, a 20ºC?. Considere que 1000 g corresponde aproximadamente a 1 L de solución. ¿Qué concentración en g/L habría de tener una solución de anilina en agua, para que su presión osmótica a 18ºC sea de 750 mm Hg? (PM= 93.12)