Propiedades coligativas de las soluciones
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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES. Profesor : Hernán Soto Nilo. Propiedades Coligativas Corresponde a los cambios físicos que experimenta el solvente de una solución, cuando se disuelve en el un soluto.

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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

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Propiedades coligativas de las soluciones

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

Profesor : Hernn Soto Nilo


Propiedades coligativas de las soluciones

  • Propiedades Coligativas

    Corresponde a los cambios fsicos que experimenta el solvente de una solucin, cuando se disuelve en el un soluto.

    Las expresiones matemticas asociadas a estos cambios se efectan con facilidad cuando la concentracin del soluto se expresa en unidades de Molalidad.

    Molalidad =


Propiedades coligativas de las soluciones

Las cuatro propiedades coligativas ms importantes son :

  • Disminucin de la presin de vapor del solvente

  • Aumento ebulloscpico

  • Descenso crioscpico

  • Presin Osmtica


Diagrama del punto triple del agua

Diagrama del Punto Triple del agua

  • En el diagrama del agua, podemos visualizar claramente las 3 primeras propiedades


Determinaci n de la presi n de vapor del agua

Determinacin de la presin de vapor del agua


Descenso de la presi n de vapor

Descenso de la Presin de Vapor

Tal como lo vimos en clases anteriores, el descenso en la presin de vapor del solvente, cuando este forma una solucin, se basa en la ley de Raoult.

La presin parcial de un disolvente en una solucin p1, est dada por la presin del disolvente puro p1, multiplicada por la fraccin molar del solvente en la solucin

p1 = p1 x1

Como la propiedad es funcin del soluto disuelto, refiramos la ecuacin anterior al soluto

p1 = p1 x1 = p1 (1-x2) = p1- p1 x2

p1 p1 = - p1 x2

P1- p1 = p1 X2

X2 = p / p1


Propiedades coligativas de las soluciones

Ejemplo :

Calcular la presin de vapor de una solucin ideal, que se forma al agregar 1 mol de urea CO(NH2)2 en 24 moles de agua, si la presin de vapor del agua pura a 25 C es de 23,87 mm Hg.

X2 = n2 / ( n1 + n2 ) = (1 / 25) = 0,04

X1 = 1 X2 = 1 0,04 = 0,96

p1 = p1 X1 = 23,87 x 0,96 =22,9 mm Hg


Elevaci n ebullosc pica

Elevacin Ebulloscpica

  • Se define como Punto de Ebullicin la temperatura a la cual la presin de vapor de la solucin se homologa a la presin ambiental que rodea al lquido

  • De acuerdo con la teora, al disolver un soluto en el solvente, se origina un aumento en la temperatura de ebullicin.

  • La elevacin ebulloscpica Te = Ke x m

    • Ke = Cte ebulloscpica

    • m = molalidad del soluto

    • Ke = R x Te2 / (1000 x Le)

    • Te = temperatura absoluta de ebullicin

    • R Cte de los gases = 2 cal / mol

    • Le = Calor Latente = 540 cal/ g (para el caso del agua)

      Ke = 2 (cal/mol) * (373,16 K)2 / (1000 gr x 540 cal/gr =0,51 ( C/molal)


Propiedades coligativas de las soluciones

Por lo tanto, el aumento ebulloscpico quedar:

Te = Ke x m


Interpretaci n de la concentraci n

Interpretacin de la concentracin


Propiedades coligativas de las soluciones

Resolver el siguiente problema:

Una disolucin contiene 0,604 g de Naftaleno (C10H8) en 20 g de cloroformo. La solucin hierve a 61,2 C.El cloroformo hierve a 62,11C. Encontrar:

a.- La Cte molal del punto de ebullicin

b.- El calor Latente de ebullicin, por cada gramo de cloroformo.

Te = Ke x m2 = 0,235 * Ke = (62,11- 61,2) =0,91

a.- Ke = 3,87 (C/molal)

b.-

Le = 58 (cal/gr)


Descenso criosc pico

Descenso Crioscpico

  • Las molculas de un lquido estarn ms cerca entre ellas, cuando ms baja sea la temperatura.

  • El punto de congelacin corresponde a la temperatura a la cual las fuerzas de atraccin molecular alcanza el valor necesario para efectuar el cambio de fase, a presin cte. Por lo tanto, a estas condiciones se encuentraran en equilibrio el estado slido y el estado lquido.

  • Tc = Kc x m2

    • Tc = Descenso criocpico

    • Kc = Cte molal del descenso criocpico

    • m2 = Molalidad del soluto


Propiedades coligativas de las soluciones

  • A igual que en el caso anterior, podemos expresar Kc como:


Problema

Problema

  • Se disuelven 5 g de Urea CO(NH2)2 (M =60 g/mol) en 125 g de agua. Hallar el punto de congelacin de la solucin si la cte molal es de 1,86 (C/molal)

  • m = = 0,667 molal

  • Tc = Kc m2 = 1,86 x0,667 molal = 1,24 C

  • Tc =( Tf T i) = 1.24

  • Como el descenso implica negativo , la solucin congelar a -1,24 C


Presi n osm tica

Presin Osmtica

  • Corresponde al paso de solvente puro a travs de una membrana semipermeable.


Propiedades coligativas de las soluciones

El estudio sistemtico de la presin osmtica lo realiz Van`Hoff y experimentalmente determin que la presin osmtica = c RT


Propiedades coligativas de las soluciones

  • Podemos notar que un mol de sacarosa corresponde a un mol de solvato, ya que la sacarosa no ioniza. Sin embargo, un mol de NaCl en solucin acuosa genera: un mol de iones Na+ ms un mol de Cl-. Se define entonces el factor i de Van`t Hoff como:


Propiedades coligativas de las soluciones

  • T esperado = Ke m y

  • T experimental = i Ke m

    Van`t Hoff encontr que el aumento o descenso de las temperaturas congelacin o de ebullicin de un cierto solvente en solucin, tena un efecto mayor al esperado, como se muestra en la siguiente tabla:


Propiedades coligativas de las soluciones

En el caso del NaCL el factor i de vant Hoff

i = ( 3,72 / 1,86) = 2

significa que hay dos especies inicas en solucin.

Problema :

Una solucin acuosa 0,1 molal de HCl tiene un punto de congelacin de 0,372 C y otra solucin de HF tambin 0,1 molal tiene un punto de congelacin de -0,281. Calcular el factor i de van`t Hoff para ambas soluciones

i HCl = (T exp/ T esperado) = (0,372/ 1,86 0,1) = 2

i HF = (T exp/ T esperado) = 0,281 / 1,86 0,1 ) = 1,5


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