Ana Gabriela Dávila Recinos 201041363

Propiedades Coligativas del Agua

Algunas propiedades físicas de las disoluciones difieren de formas importantes de las de un disolvente puro, estas propiedades físicas dependen de la cantidad (concentración) pero no del tipo o identidad de las partículas del soluto. Tales propiedades se conocen como propiedades Coligativas. “Coligativo” significa que dependen de la colección; es decir, que dependen del efecto colectivo del número de partículas del soluto.

1). DISMINUCION DE LA PRESION DE VAPOR

Un líquido establecerá un equilibrio con su vapor. Cuando se alcanza ese equilibrio, la presión ejercida por el vapor se conoce como presión de vapor. Una sustancia que no tiene una presión de vapor que pueda medirse es NO VOLATIL, mientras una que si presenta una presión de vapor es VOLÁTIL.

Cuando comparamos las presiones de vapor de varios disolventes con las de sus disoluciones, encontramos que al agregar un soluto no volátil a un disolvente siempre disminuye la presión de vapor. El grado en el que un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración. Esta relación es expresada por la ley de Raoult, la cual establece que la presión parcial ejercida por el vapor del disolvente sobre una disolución, PA, es igual al producto de la fracción molar del disolvente en la disolución, XA, por la presión de vapor del disolvente puro, P°A:

PA=XA P°A

La ley de Raoult predice que cuando aumentamos la fracción molar de partículas de un soluto no volátil en una disolución, la presión de vapor sobra la disolución disminuirá. De hecho, la reducción de la presión de vapor depende de la concentración total de las partículas del soluto, sin importar si se trata de moléculas o iones. Recuerde que la disminución de la presión de vapor es una propiedad coligativa, por lo que depende de la CONCENTRACION de las partículas del soluto y no de su tipo.

2). ELEVACION DEL PUNTO DE EBULLICIÓN

El punto de ebullición normal de un líquido es la temperatura a la que su presión de vapor es igual a 1 atm. Por lo tanto, se requiere una temperatura más elevada para llegar a una presión de vapor de 1 atm.

Entonces, EL PUNTO DE EBULLICIÓN DE LA DISOLUCIÓN ES MAYOR QUE LA DEL LÍQUIDO PURO.

El aumento en el punto de ebullición con respecto al del disolvente puro, ΔTB, es una cantidad positiva que se obtiene restando el punto de ebullición del disolvente puro del punto de ebullición de la disolución. El valor de ΔTB es directamente proporcional a la concentración de la disolución expresada por su molalidad, m:

ΔTB=KBm

La magnitud de KB, la cual se conoce como constante molal de elevación del punto de ebullición, solo depende del disolvente. En el caso del agua, KB es 0.51°C/m; por lo tanto, una disolución acuosa 1m de sacarosa, o de cualquier otra disolución acuosa que sea 1m en partículas de soluto no volátil hervirá a 0.51°C mas que el agua pura. La elevación del punto de ebullición es proporcional a la concentración de partículas de soluto, sin importar si las partículas son moléculas o iones.

3). DISMINUCION DEL PUNTO DE CONGELACION

El punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual los primeros cristales del disolvente puro comienzan a formarse en equilibrio con la disolución. Como la temperatura del punto triple de la disolución es menor que la del líquido puro, EL PUNTO DE CONGELACIÓN DE LA DISOLUCIÓN ES MENOR QUE LA DEL LÍQUIDO PURO. La disminución del punto de congelación ΔTf, es una cantidad positiva que se obtiene restando el punto de congelación de la disolución del punto de congelación del disolvente puro.

Como en el caso de la elevación del punto de ebullición, ΔT f es directamente proporcional a la molalidad del soluto:

ΔTf = Kfm

Los valores de Kf, la constante molal de disminucion del punto de congelación para el agua es de es 1.86°C/m; por lo tanto, una disolución acuosa 1m de sacarosa o cualquier otra disolución que sea 1m en partículas de soluto no volátil se congelará a 1.86°C más abajo que el agua pura. La disminución del punto de congelación ocasionada por los solutos explica el uso de los anticongelantes en los autos y el uso de cloruro de calcio para derretir el hielo de las carreteras durante el invierno.

4). ÓSMOSIS

EL MOVIMIENTO NETO DEL SOLVENTE ES SIEMPRE HACIA LA DISOLUCION CON LA CONCENTRACION DE SOLUTO MÁS ELEVADA.

Hay un movimiento neto del disolvente a través de la membrana semipermeable, como si las disoluciones fueran dirigidas para lograr concentraciones iguales. La diferencia en el nivel del líquido y por lo tanto en la presión, al final ocasiona que el flujo se detenga. Al aplicar presión en el brazo con el nivel de líquido mayor también puede detener el flujo.

Si dos disoluciones con presiones osmóticas idénticas se separan por una membrana semipermeable, no se presenta ósmosis. Las dos disoluciones son ISOTÓNICAS. Si una disolución tiene una presión osmótica menor, es HIPOTÓNICA con respecto a la disolución más concentrada. La disolución más concentrada es HIPERTÓNICA con respecto a la disolución diluida.

BIBLIOGRAFIA: Brown, Theodore L., cols. “Química, la ciencia central” decimoprimera edición. Pearson Educación, México 2009.Capítulo 13. Páginas 546, 553.