PROPIEDADES COLIGATIVAS

1. PROPIEDADES COLIGATIVAS

2. Repasemos • Solución: sistema homogeneo formado por 2 o mas componentes. • Solución = soluto + solvente • Solvente: componente mayoritario de las soluciones. • Soluto: componente minoritario de las soluciones • SOLUBILIDAD: cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de solvente.

3. Clasificación de soluciones • Por su concentración: • Soluciones no saturadas • Soluciones saturadas • Soluciones sobresaturadas • Por su estado físico: • Liquidas: salmuera, agua con azúcar • Sólidas: bronce (Sn/Cu) • Gases: aire.

4. Ejemplo de soluciones Estado de la Estado del Estado del Ejemplo solucióndisolvente soluto GASGAS GAS AIRE LÍQUIDOLÍQUIDO GAS O2 en H2O LÍQUIDOLÍQUIDO LÍQUIDO Alcohol en H2O LÍQUIDOLÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O SÓLIDOSÓLIDO GAS H2 en Pd SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag SÓLIDOSÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au

5. Soluciónsaturada

7. 1 mol 1 mol 1 mol Molalidad Fracción molar Molaridad Formas de expresarconcentración

8. Presión de vapor de un líquido • Es el valor de la presión que ejerce el vapor en equilibrio con el líquido.

9. PROPIEDADES COLIGATIVAS

10. Las propiedades coligativas de las soluciones son aquellas que dependen de la cantidad de partículas de soluto disuelto y no de su identidad (tipo de soluto). • Descenso de la presión de vapor • Descenso crioscópico • Ascenso ebulloscopio • Presión Osmótica

11. DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR

12. Para un soluto no volátil, la presión de vapor disminuye según: 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 DP = P – P°A = P solvente – P solución XB = n° de moles de B / n° de moles totales

13. ASCENSO EBULLOSCOPICO

14. 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

15. 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

17. DESCENSO CRIOSCOPICO

18. 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

19. Tf = Kf • m Donde: Tf = Disminución del punto de congelación Kf = Constante molal de descenso del punto de congelación. m = molalidad (moles de soluto/1Kg de solvente) Tf = Tf solvente - Tf solución

21. Algunas propiedades de disolventes comunes I Solvente Pe (°C) Ke (°C/m) Pf(°C) Kc (°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

22. PRESIÓN OSMOTICA

23. Agua pura Disolución Osmosis Normal OSMOSIS El solvente tiende a migrar desde el compartimiento donde se encuentra puro (mas concentrado) hacia el compartimiento de la solución (menor concentración de solvente) Se genera así un aumento en la presión del compartimiento de la solución, impidiendo el pasaje de solvente.

24. Presión osmótica Molaridad p = c R TEcuación de van’tHoff Aplicaciones • Determinación de pesos moleculares osmometría. • (especialmente para moléculas con altos pesos moleculares como, p.ej., macromoléculas biológicas). • Ósmosis inversa desalinización (aplicar a la disolución una presión mayor que la p, • provocando un flujo de salida del disolvente). • Importancia en los seres vivos: • Paredes celulares actúan como membranas semipermeables: permiten el paso de moléculas pequeñas (agua, moléculas de nutrientes) pero no de grandes (enzimas, proteínas, ...).

25. Membrana semipermeable Soluto Solvente Membrana semipermeable

27. OSMOSIS Y DIALISIS • ósmosis (del griego “empujar”): pasaje espontáneo de solvente a una solución mas concentrada, cuando ambas se hallan separadas por una membrana semipermeable. • Dialisis: es el pasaje de iones de una solución mas concentrada a una mas diluída.

28. .V = n R TR= 0.0821 atm L / (mol K) • Podemos definir entonces a la presión osmótica como la presión resultante del movimiento de solvente hacia una solución más concentrada, cuando los compartimientos que las contienen están separados por una membrana semipermeable. Como n/V es molaridad (M), entonces:  = M • R • T

29. SOLUCIONES DE ELECTROLITOS

30. Electrolito: sustancia cuya solución conduce la corriente eléctrica. • Son compuestos químicos que se disocian produciendo iones, de esta manera el número de partículas disuelta, AUMENTA NaCl (s)  Na+ (ac) + Cl- (ac) AlCl3 (s)  Al+3 (ac) + 3 Cl- (ac) Al2S3 (s)  2 Al+3 (ac) + 3 S-2 (ac)

31. Se debe por lo tanto corregir el valor de la propiedad coligativa, ingresando a la ecuación el coeficiente de Van’tHoff “i” i = nº de especies que produce • NaCl: i = 2 • AlCl3: i = 4 • Al2S3; i = 5

32. Influencia del factor i de Van’tHoff Propiedad Solución de no Solución de coligativa electrolito electrolito i ). P ° Descenso de la D ° D P = (n /n + n ). P P = (n /n + n 2 1 2 1 2 2 presión de vapor Descenso D D T = K . m T = K i . m f f crioscópico Ascenso D D T = K . m T = K . m i e e ebulloscópico Presión osmótica p p = i M = M R T R T

33. SANGRE Y TONICIDAD

34. Soluciones isotónicas ó isosmoticas: las que tienen la misma presión osmótica que la sangre. • Soluciones hipotónicas ó hiposmóticas: las que tienen menor presión osmótica que la sangre. • Soluciones hipertónicas ó hiperosmóticas: las que tienen mayor presión osmótica que la sangre.

35. Tonicidad de las solucionesPropiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el solvente y no el soluto. Isotónica Hipertónica Hipotónica

36. NaCl 150 mM Glucosa 5% No hemólisis Soluciones isotónicas

37. Agua destilada Hemólisis instantánea Solución hipotónica

38. NaCl 300 mM Glucosa 10% Crenación Soluciones hipertónicas