PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES
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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.
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Cuatro son las propiedades coligativas:
Disminución de la presión de vapor
Disminución del punto de congelación
Aumento del punto de ebullición
Presión osmótica
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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
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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
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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
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Pre
sión
de
vapo
r de
l sol
vent
e
X disolvente
X soluto
0
0
01
1
P° solvente
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.
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... 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?
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... 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?
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Para una solución ideal:
Si los componentes son los líquidos A y B:
Psolución = P°A XA + P°B XB
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
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Pre
sión
de
vap
or
XA
0
1
10
0
P°A
XB
P°B
PB
PA
P total = PA + PB
Ley de Raoult para una solución ideal de dos componentes volátiles.
Izquierda: B puro Derecha: A puro
0
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... 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.
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Pre
sión
de
vap
or d
el s
olve
nte
(tor
r)
760
SólidoLíquido
Gas
Tf Te
Temperatura (°C)
Tf solución Tf solvente puro
Solución
Solvente puro
Te solvente puro Te solución
DIAGRAMA PUNTO FUSIÓN Y PUNTO EBULLICIÓN SOLVENTE PURO - SOLUCIÓN
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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
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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
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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
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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
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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
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... 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?
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PRESIÓN OSMÓTICA
Osmosis Normal
Agua pura Disolución
> P
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PRESIÓN OSMÓTICA
Agua pura Disolución
P >
Osmosis inversa
P
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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 V
R= 0.0821 atm L / (mol K)
Como n/V es molaridad (M), entonces:
= M • R • T
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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.
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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)
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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
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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?