EFECTOS O PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES Por: Dra. Indira Torres Sandoval 1.

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1 EFECTOS O PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES Por: Dra. Indira Torres Sandoval 1

2 LAS PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES SE CLASIFICAN EN DOS GRANDES GRUPOS: PROPIEDADES CONSTITUTIVAS: Son aquellas que dependen de la naturaleza de las partículas disueltas. Ejemplo: viscosidad, densidad, conductividad eléctrica, etc. PROPIEDADES COLIGATIVAS O COLECTIVAS: Son aquellas que dependen del número de partículas, moléculas, átomos o iones disueltas en una cantidad fija de solvente. Introducción 2

3 OBJETIVOS ¿Qué son las propiedades o efectos coligativos? ¿De qué dependen los efectos coligativos? ¿Cuáles son las propiedades coligativas? ¿Qué sucede en cada propiedad coligativa? 3

4 ¿QUÉ SON LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS? Cuando un soluto (NO volátil) y un disolvente dan origen a una solución, la presencia del soluto determina una modificación de las propiedades físicas del disolvente con respecto a su estado normal, es decir, líquido puro. Estas modificaciones se conocen como: PROPIEDADES COLIGATIVAS DE UNA SOLUCIÓN. Es la modificación en las propiedades de un liquido puro cuando en el se ha adicionado un soluto NO volátil. 4

5 ¿DE QUE DEPENDEN LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS? Del latín: CO - JUNTOS LIGARE - LIGAR Reunir partículas Depende de la reunión de partículas, Depende de la concentración de partículas en el disolvente Depende de cuantas partículas se encuentran en un determinado volumen, sin importarme si son iones o moléculas. Entre mayor sea el número de partículas de soluto en el disolvente (concentración), mayor será el efecto coligativo. 5

6 El estudio de las propiedades coligativas de las soluciones fué realizado por los químicos Raoult y Van´t Hoff, a partir de estos estudios, los químicos pudieron contar con un método confiable para determinar las masas molares de los compuestos NO volátiles (soluto). 6

7 Propiedades o efectos coligativos EbulloscopíaCrioscopíaOsmoscopíaTonoscopía Abatimiento de la presión de vapor de un liquido puro. Incremento en la temperatura de ebullición. Abatimiento en la temperatura de congelación Presión osmótica 7

8 ¿CUÁL ES LA IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS? Las propiedades Coligativas tienen importancia tanta en la vida común, como en las disciplinas científicas y tecnológicas ya que su correcta aplicación permite: Separar los componentes de una solución por un método llamado destilación fraccionada. Formular y crear mezclas frigoríficas y anticongelantes. Determinar masas molares de solutos desconocidos. Formular sueros o soluciones fisiológicas que no provoquen desequilibrio hidrosalino en los organismos animales o que permitan corregir una anomalías del mismo. Formular soluciones de nutrientes para regadíos de vegetales en general. 8

9 FACTOR DE VAN´T HOFF Existen dos tipos de solutos: Los que se disocian en solución (electrolitos) Los que no se disocian (no electrolitos) Factor de Van´t Hoff = i i = # partículas disociadas (iones en solución) (ácidos, sales y bases) i = 1 (moléculas orgánicas que no se disocian, ya que cuentan con enlaces covalentes) 9

10 La tonoscopía es la disminución o abatimiento de la presión de vapor de un liquido puro, porque en el fue adicionado un soluto NO volátil. TONOSCOPÍA ( DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR ) La presión de vapor de un liquido puro depende o esta asociada a dos factores: Temperatura Fuerzas intermoleculares 10

11 Equilibrio L-V Vapor saturado Presión de vapor la disminución del número de moléculas del disolvente en la superficie libre la aparición de fuerzas atractivas entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente, dificultando su paso a vapor Tonoscopía 11

12 Soluciones o disolventes con Pv bajas =Te altas = menos volátiles Pv altas = Te bajas = disolventes volátiles La disminución de presión de vapor es la diferencia entre la presión de vapor del disolvente puro y la presión de vapor de la solución. La formulación matemática de este hecho viene expresada por la observación de Raoult de que el descenso relativo de la presión de vapor del disolvente en una disolución es proporcional a la fracción molar del soluto. La presión de vapor de la disolución es igual a la presión de vapor del disolvente puro por la fracción molar del disolvente en la disolución. Esta fórmula tiene validez para todas las disoluciones verdaderas. 12

13 EBULLOSCOPÍA ( INCREMENTO DE LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN ) La ebulloscopía es el incremento de la temperatura de ebullición de un liquido puro, porque en el fue adicionado un soluto NO volátil. La temperatura de ebullición de un liquido depende de la presión atmosférica Este aumento en la temperatura de ebullición (  T e ) es proporcional a la concentración molal del soluto por su constante ebulloscopica:  T e = K e m i La constante ebulloscópica (K e) es característica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 0,52 ºC Kg/mol T e = T e ° +  T e 13 Las temperatura de ebullición de una solución es mayor que la de el disolvente puro.

14 CRIOSCOPÍA ( DISMINUCIÓN DE LA TEMPERATURA DE CONGELACIÓN ) El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido y del sólido se igualan. La crioscopía es la disminución en el punto de congelación de un liquido puro, porque en el fue adicionado un soluto NO volátil. Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura que el disolvente puro.  T c = K c m i T c = T c ° -  T e La constante molal de congelación (K c) es característica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 1,86 ºC Kg/mol 14

15 DIAGRAMA DE FASES 15 0° 100°

16 OSMOSCOPÍA ( PRESIÓN OSMÓTICA ) Algunos materiales permiten el paso de moléculas de solvente de una solución, pero no permiten el paso del soluto. Estos materiales son denominados membranas semipermeables. OSMOSIS: Es el paso de un líquido de un medio de baja concentración a través de una membrana semipermeable hacia una solución de mayor concentración. Presión osmótica: Es la presión externa que debe ser aplicada a una solución MAS CONCENTRADA para evitar ser diluida por medio de una membrana semipermeable. Solución anisotónica: Soluciones con presiones osmóticas distintas. 16 Equilibrio osmótico

17 PRESIÓN OSMÓTICA  = iMRT i= factor de Van´t Hoff M = concentración expresada en molaridad R = constante de gases ideales 0.082 atm L / mol K T = temperatura en °K (°K = °C + 273)  = presión osmótica. 17 Las leyes que regulan los valores de la presión osmótica para disoluciones muy diluidas (como las que se manejan en Biología) son análogas a las leyes de los gases. Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H. Van t'Hoff

18 CONCLUSIONES 18

19 Propiedades o efectos coligativos EbulloscopíaCrioscopíaOsmoscopíaTonoscopía Abatimiento de la presión de vapor de un liquido puro. Incremento en la temperatura de ebullición. Abatimiento en la temperatura de congelación Presión osmótica Concentración del soluto Modificación en las propiedades de un liquido puro cuando en el se ha adicionado un soluto NO volátil 19

20 BIBLIOGRAFÍA: http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm#po http://democritus.me/category/presion/ http://fisicoexpe.blogspot.mx/2010_10_01_archive.html http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap- teclabquim-5/13.html http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap- teclabquim-5/13.html 20

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23 TIPOS DE MEMBRANAS: impermeables : no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente semipermeables : no permiten el paso de solutos verdaderos, pero sí del agua dialíticas : son permeables al agua y solutos verdaderos, pero no a los solutos coloidales permeables : permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y verdaderos; sólo son impermeables a las dispersiones groseras 23

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