Profesor: Carlos Gutiérrez Arancibia

Objetivo: Reconocer las propiedades coligativas de las disoluciones estableciendo comparaciones y diferencias entre el comportamiento del disolvente puro y de la disolución.

¿Qué son las Propiedades Coligativas?

Son aquellas propiedades que

dependen directamente del número

de partículas de soluto en la solución y

no de la naturaleza de las partículas de

soluto.

¿Cuántas son las Propiedades Coligativas?

Las Propiedades Coligativas, son 4, las cuales son las

siguientes:

1. Disminución de la Presión de Vapor. 2. Disminución del Punto de Congelación. (Descenso Crioscópico)

3. Aumento del punto de Ebullición. (Ascenso Ebulloscópico)

4. Presión Osmótica.

1. 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 < P⁰ solvente puro

∆𝑷 = 𝑷° − 𝑷 Donde: P⁰ = Presión de vapor del solvente puro. P = Presión de vapor del solvente en solución.

1. Disminución de la Presión de Vapor.

Ley de Raoult

“LA ADICIÓN DE UN SOLUTO NO VOLÁTIL A UN DISOLVENTE PROVOCARÁ LA DISMINICIÓN DE SU

PRESIÓN DE VAPOR”

PA = XA P°A PA : Presión de vapor del componente A

XA : Fracción molar de soluto

P°A : Presión de vapor de A puro

Ley: Al aumentar la fracción molar del soluto no volátil, la presión de vapor disminuirá.

¿Fracción Molar (Xi)?

Se define como la relación entre los moles de cada componente y los moles totales presentes en la mezcla.

Si la mezcla contiene sólo un soluto (a) y un solvente (b), se tendrá:

Ejercicio:

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 25⁰C. La presión de vapor de agua a 25⁰C es 23,8 mm de Hg.

Ejercicios:

1. Calcule el descenso de la presión de vapor de metanol, cuando se disuelven 25,67 g de etilenglicol , C2H6O2, en 125,2 g de metanol a 25⁰C. La presión de vapor de metanol a 25⁰C es 127,2 mm de Hg. (MM etilenglicol= 62 g/mol ; MM metanol= 16 g/mol) (6,392 mmHg) 2. Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 80,4 g de cloruro de sodio, NaCl, en 200,89 g de agua a 75⁰C. La presión de vapor de agua a 25⁰C es 23,8 mm de Hg. (MM NaCl= 58,5 g/mol ; MM agua= 18 g/mol) (2,60 mmHg) 3. Calcule el descenso de la presión de vapor de etanol, cuando se disuelven 325,67 g de bromuro de potasio, KBr, en 455,36 g de etanol a 52,8⁰C. La presión de vapor del etanol a 25⁰C es 59,02 mm de Hg. (MM etanol= 46 g/mol ; MM KBr= 119 g/mol) (12,8 mmHg)

Diagrama de Solvente Puro - Solución

2. Disminución del Punto de Congelación (Descenso Crioscópico)

“Se define como la diferencia entre el punto de congelación del disolvente puro T⁰f menos el punto de

congelación de la disolución Tf”

Tf = T⁰f - Tf

Donde:

Tf = Disminución del punto de congelación

Tf = Punto congelación disolución

T⁰f = Punto de congelación disolvente puro

2. Disminución del Punto de Congelación (Descenso Crioscópico)

Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye.

T⁰ congelación de solución < T⁰ congelación de solvente puro

Tc = Kc • m

Donde:

Tf = Disminución del punto de congelación

Kf = Constante Crioscópica

m = molalidad de la solución

Disminución del punto de Congelación.

3. Aumento del Punto de Ebullición (Ascenso Ebulloscópico)

“Se define como la diferencia entre el punto de ebullición de la disolución TB menos el punto de ebullición del

disolvente puro T⁰b ”

T⁰eb solución > T⁰eb solvente puro

Teb = Tb – T⁰b

Teb = Aumento del punto de ebullición

Tb = Punto ebullición disolución

T⁰b = Punto de ebulliciónn disolvente puro

3. Aumento del Punto de Ebullición (Ascenso Ebulloscópico)

“Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta”

T⁰eb solución > T⁰eb solvente puro

Teb = Keb • m

Donde:

Teb = Aumento del punto de ebullición

Keb = Constante ebulloscópica

m = molalidad de la solución

Aumento del Punto de Ebullición

Algunas Propiedades de Disolventes comunes

Ejercicios Una solución acuosa de glucosa es 0.0222 m ¿cuáles son el

punto de ebullición y el punto de congelación de esta solución? (100,011 °C y – 0,041 °C)

¿Cuántos gramos de etilenglicol, CH2OHCH2OH, se deben adicionar a 37.8 g de agua para dar un punto de congelación de -0.150°C? Kc = -12,8 °C/m (0,027 g)

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 la masa molar del fósforo en solución? (Keb = 2,47) (127,33 g/mol)

Aplicaciones de las Propiedades Coligativas

4. Osmosis

Movimiento de un disolvente a través de una membrana semipermeable.

El paso de disolvente

continua hasta que

ambas disoluciones

ejercen la misma

presión sobre la

membrana

semipermeable. Esta

presión se conoce como presión osmótica.

El movimiento del disolvente por

osmosis desde la disolución de

menor concentración (en la rama

derecha del tubo en U) hacia la

disolución de mayor concentración

(en la rama izquierda).

4. Presión Osmótica

Se define la presión Osmótica como el proceso, por el que el disolvente pasa a través de una membrana semipermeable que ejerce la misma presión.

Osmosis Normal

Agua pura Disolución

> P

Agua pura Disolución

P >

Osmosis inversa

P

La Presión Osmótica se expresa como:

Como n/V es molaridad (M), entonces:

= M • R • T

V

nRTπ R = 0.0821 atm L / (mol K)

Constante de los gases

T = Temperatura en Kelvin

(T(K)= °C + 273)

π = 1 atm = 760 mmHg

Aplicaicones Presión Osmótica

Ejercicios

• Una disolución contiene 1 g de hemoglobina disuelto en suficiente agua para formar 100 mL de disolución. La presión osmótica a 20°C es 2.72 mm Hg. Calcular:

a) La molaridad de la hemoglobina.(1,489x10-4 M)

b) La masa molar de la hemoglobina.(67193,6

g/mol)

Ejercicios

• ¿Qué masa de anilina habría que disolver en agua para tener 200 mL de una solución cuya presión osmótica, a 18 °C, es de 750 mmHg; sabiendo que la masa molar de la anilina es 93,12 g/mol. (0,769g)

• ¿Qué concentración en g/L habría de tener una solución de anilina en agua, para que su presión osmótica a 18°C sea de 750 mm Hg? (MM= 93.12) (3,78 g/L)