PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

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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

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

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 0 0 X disolvente 1 1 X soluto 0

... 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?

Para una solución ideal: Si los componentes son los líquidos A y B: Psolución = P°AXA+ P°BXB 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 P°A Presión de vapor PA 0 0 1 0 XB 0 1 XA

... 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.

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 = 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 = 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

... 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?

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 VR= 0.0821 atm L / (mol K) Como n/V es molaridad (M), entonces:  = M • R • T

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)

Propiedades Coligativas de los electrolitos • Un electrolito es una sustancia que disuelta en agua conduce la corriente eléctrica. (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?

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