Propiedades Coligativas

OBJETIVO DE LA CLASE Valorar la importancia de las propiedades coligativas de las disoluciones para la comprensión de fenómenos comunes asociado a dichas propiedades.

LAS PROPIEDADES DE LAS DISOLUCIONES PROPIEDADES CONSTITUTIVAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

Propiedades Coligativas Son aquellas propiedades que dependen directamente del numero de partículas de soluto en la solución y no de la naturaleza de las partículas de soluto.

Descenso en la presión de vapor . Aumento del punto de ebullición. Clasificación Disminución del punto de congelación. Presión Osmótica.

Presión de vapor. Es una medida del número de moléculas que escapan de la superficie de un liquido por unidad de área. Según esto hay líquidos volátiles, como la acetona y el alcohol, que tienen presión de vapor alta, es decir, pasan con facilidad de liquido a gas, y líquidos no volátiles con una presión de vapor baja.

Disminución de la presión de vapor Presión de vapor: Presión que se genera por el vapor de un liquido, cuando el vapor y el liquido están en equilibrio dinámico. “ si tengo un liquido en un recipiente cerrado, la fracción gaseosa ejercerá presión sobre la tapa del recipiente, golpeándola y así provocando la condensación.”

Presión de vapor Volátiles No Volátiles - T° ambiente, alta presión Fuerzas de atracción débiles - éter , acetona No Volátiles Presión de vapor muy bajas. Mercurio

I- Descenso en la Presión de Vapor Una propiedad característica de los líquidos es su tendencia a evaporarse. Este proceso fue estudiado por Químico Frances Raoult.

Ley de Raoult Pa = Xa * P°a “ La adición de un soluto no volátil a un disolvente volátil provocara la disminución de su presión de vapor” Ley: al aumentar la fracción molar del soluto no volátil , la presión de vapor disminuirá. Pa = Xa * P°a

Ley de Raoult : la presión de vapor de una solución diluida, de soluto no volátil y no iónico, es igual al producto de la presión de vapor del solvente puro y la fracción molar del solvente en la solución. Pv= presión de vapor de la solución. Pºv = presión de vapor del solvente puro. Xd= fracción molar del solvente en la solución. P = presión de vapor de la solución. PA = presión parcial del componente A PB= presión parcial del componente B. Pv =Pºv · Xd Para mezclas de líquidos miscibles P = PA + PB

Punto de ebullición (Te) Es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión atmosférica.

Aumento del punto de ebullición Punto de ebullición: punto donde las moléculas pasan al estado gaseoso, debido a que la presión del liquido se iguala a la presión del medio. ΔTb= punto de ebullición ( valor positivo) Tb= punto de ebullición de la disolución T°b= Punto ebullición disolvente puro. ΔTb = Tb – T°b

¿ Como calculo ΔTb? ΔTb = Kb * m Kb = Constante ebulloscópica o constante molal de elevación del punto de ebullición. Su unidad es °C /m m = Molalidad

Punto de congelación ( Tc) Es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido y del sólido son iguales. A dicha temperatura el liquido se convierte en sólido.

III- Descenso del punto de congelación El punto de congelación de una solución es siempre mas bajo que el del solvente puro. Como las moléculas del solvente en una solución están algo mas separadas entre si ( por partículas de soluto) de los que están en el solvente puro, la temperatura de la solución debe disminuir por debajo del punto de congelación del solvente puro para congelarla. tc = variación de la temperatura de congelación. kc= constante crioscópica. m= molalidad tºc= temperatura de congelación del solvente puro. tc= temperatura de la disolución. Kc h2o= 1.86 °C/molal tc = t°c-tc tc = kc · m

Disminución del punto de congelación Punto de congelación : temperatura a la cual la presión de vapor del liquido coincide con la presión de vapor del solido. ΔTf= disminucion del punto de congelación T°f=punto de congelación disolvente puro Tf= Punto de congelación de la disolución ΔTf = T°f – Tf

¿ Como calculo ΔTf? ΔTf = Kf * m Kf = Constante crioscopica o constante molal de disminución del punto de congelación. su unidad es °C /m m = Molalidad

Aplicando lo aprendido Un químico preparo 1000 g de una disolución anticongelante para automóviles a partir del etilenglicol y agua ¿Cuál será el punto de ebullición y el punto de congelación de la disolución si se tienen 250 g etilenglicol? Datos: m.m etilenglicol: 62 g/mol Kb= 0,52 °C/m Kf= 1,86 °C/m

Osmosis Movimiento de un disolvente a través de una membrana de permeabilidad selectiva. “si ponemos en contacto dos soluciones de diferentes concentraciones, a través de una membrana semipermeable se produce el paso desde la solución diluida a la mas concentrada”

Presión Osmótica π = M * R * T Es la presión que ejerce la solución mas concentrada sobre la membrana semipermeable, deteniendo la difusión de disolvente. Independiente de la naturaleza del soluto. Directamente proporcional a la concentración de la disolución. π = M * R * T

Se pueden clasificar… Isotónicas: tienen igual concentración, por ende la misma presión osmótica. Si presentan diferente presión osmótica: Hipertónicas: con mayor concentración Hipotónica: la mas diluida.

IV- Presión Osmótica Presión Osmótica () y es la presión requerida para detener la osmosis; esta presión depende de la temperatura y de la concentración de la solución. =n R T V Ecuación de Van`t Hoff =M R T  = Presión Osmótica (atm) V = Volumen de la solución (L) R = Constante de los gases ideales (0,082 L atm/ °K mol) n = Número de moles de soluto T = Temperatura (°K)

Presión que se requiere para detener la osmosis Paso de disolvente pero no de solutos entre dos disoluciones de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable. Osmosis Presión que se requiere para detener la osmosis Presión osmótica () M: molaridad de la disolución. R: constante de los gases. T: temperatura absoluta.

Osmosis - Aplicaciones Prácticas El glóbulo rojo se arrugará (plasmolisis) el glóbulo se hinchará (turgencia) y puede llegar a estallar (hemólisis) Osmosis - Aplicaciones Prácticas Solución Isotónica (igual concentración de iones en solución y célula Solución Hipertónica (mayor concentración de iones en solución que en célula Solución Hipotónica (menor concentración de iones en solución que en célula Organismos Vivos Glóbulos rojos de la sangre (Hematíes)

Trabajo en clases Realice un mapa conceptual utilizando los siguientes conceptos: Osmosis- disolvente- membrana- solución diluida- solución concentrada- presión osmótica- isotonica-hipertonica- hipotonica Calcule la presión osmótica a 25ºC de 2 L de disolución acuosa que contiene 12 g de urea. (mm= 60 g/mol ; R= 0,082 at L/ k mol)