Propiedades coligativas de las disoluciones

Química II°medio

2017

Las propiedades coligativas tienen tanta importancia en la vida común como en las disciplinas científicas y tecnológicas, entre otras cosas permite:

- Separar los componentes de una solución por un método llamado destilación

- Formular y crear mezclas frigoríficas y anticongelantes, como por ejemplo las que se emplean en los radiadores de los automóviles.

- 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 anomalía del mismo.

Presión de Vapor.

Una de las características más importantes de los líquidos es su capacidad para evaporarse, es decir, la tendencia de las partículas de la superficie del líquido, a salir de la fase líquida en forma de vapor. Importante también es notar que no todas las partículas de líquido tienen la misma energía cinética,es decir, no todas se mueven a igual velocidad sino que se mueven a diferentes velocidades. Así, sólo las partículas con mayor energía pueden escaparse de la superficie de la líquido a la fase gaseosa. En la evaporación de líquidos, hay ciertas moléculas próximas a la superficie con suficiente energía como para vencer las fuerzas de atracción del resto y así formar la fase gaseosa.

Las moléculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase líquida ejercen una fuerza contra la superficie del líquido, a la que se denomina presión de vapor, que se define como la “presión ejercida por un vapor puro sobre su fase líquida cuando ambos se encuentran en equilibrio dinámico”. Respecto a ella se ha demostrado experimentalmente que depende la temperatura y de la naturaleza del líquido.

Descenso en la presión de la solución con respecto al solvente puro

Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro , se observa que la presión de vapor disminuye, esto se debe a que una solución hay más desorden que en el solvente puro , por lo que el solvente tendrá una menor tendencia a abandonar la solución que a abandonar el solvente puro. El grado en que el soluto no volátil disminuirá la presión de vapor será proporcional a la concentración de la solución, mientras mayor sea la concentración de la solución mayor será la disminución en la presión de vapor.

La expresión matemática de esta propiedad Coligativa está determinada por la

Ley de Raoult (Francoise Marie Raoult)

Aumento del punto de ebullición de la solución con respecto al solvente.

La temperatura de ebullición es la temperatura a la cuál la presión de vapor de

un liquido iguala a la presión atmosférica externa , esto quiere decir que para

que ocurra la ebullición es necesario que la presión de vapor en cada una de las

burbujas del gas sea igual o superior a la presión atmosférica externa

Tomando en cuenta el ejemplo del agua , se sabe que su punto de ebullición está

a los 100 ºC , sin embargo si se disuelve en esta un soluto no volátil , la presión

de vapor disminuirá , por lo que la solución se deberá calentar a mayor

temperatura para poder igualar la presión externa y así alcanzar el punto de

ebullición

Gráfica que representa el aumento del punto de ebullición de la solución

con respecto al solvente puro.

1).- Calcule la temperatura de ebullición de una disolución formada por 150 g

de Sacarosa C12H22O11 en 450 g de agua pura. Ke del agua : 0,52 Kg ºC/ mol

2).- ¿Qué concentración molal de sacarosa en agua se necesita para elevar su punto de ebullición en 1,3 °C (Keb = 0,52 Kg°C/mol)

Destilación. La destilación consiste en calentar una disolución (liquida) hasta que sus componentes

más volátiles pasen a la fase de vapor y a continuación enfriar el vapor para

recuperar dichos componentes en forma liquida por medio de la condensación.

El líquido más volatil de la mezcla es el que destila primero

Disminución del punto de congelación de la solución con respecto al solvente puro

¿Donde podemos ver este efecto?

- En los lugares donde hace mucho frío , se agrega sal común ,NaCl , o cloruro de calcio , CaCl2, a la nieve para que disminuya el punto de congelación del agua

y así esta escurra , provocando que no se acumule.

- En estos países , también se agrega anticongelantes como el etilenglicol al agua

de los radiadores de los automóviles , así se evita que se congele el agua en el

motor o que se reviente el radiador por el aumento del volumen del agua al

solidificarse.

- En países fríos, viven pequeños animales como arañas y mariposas que poseen sus propios anticongelantes naturales para poder sobrevivir a temperaturas muy bajas.

Osmosis Al poner en contacto dos disoluciones de diferente concentración a través de una

membrana semipermeable se producirá el paso del disolvente desde la disolución

más diluida hacia la más concentrada, fenómeno conocido como osmosis.

Supongamos que se tiene un recipiente de vidrio dividido por una membrana

semipermeable , en uno de los lados se encuentra una disolución diluida formada por agua

y azúcar y en el otro una disolución concentrada formada por agua y azúcar. Se podrá apreciar

el paso de disolvente desde la solución diluída hasta la solución concentrada , esto se puede

apreciar por el aumento de volumen en la sección del tubo con mayor concentración

Esto ocurrirá hasta que las presiones ejercidas por las soluciones sobre la membrana

se igualen …… A la presión necesaria para detener la osmosis se le conoce como

Presión osmótica.

Ejemplo cotidiano ……. Si se sumerge el tallo de una flor en agua esta se mantendrá

Hidratada por un tiempo , ya que el agua penetra por el tallo y sube hasta la flor.

Sin embargo, si se pone en una solución de agua con sal , esta

se marchitará rápidamente ya que el agua , que naturalmente se encuentra en las

células de la flor , difundirá hacia el agua salada

Presion Osmótica (atm)

C= Concentración molar (mol/L)

R=Constante general de los gases (0,082 atm L /mol K)

T= Temperatura en Kelvin (TºK= TºC + 273)

C R T

La presión osmótica promedio de la sangre es 7,7 atm a 25 °C. ¿Qué concentración de glucosa (C6H12C6), será isotónica con la sangre?