Cambios De Las Propiedades Físicas De Un Solvente Líquido Mezclado Con Un Soluto No Volátil

Cambios de las propiedades físicas de un solvente líquido mezclado con un soluto no volátil

Introducción

Un sistema material homogéneo puede estar formado por una sustancia pura o una solución, siendo esta última un sistema homogéneo fraccionable, formado por dos o más sustancias puras.
En las soluciones el componente que se encuentra en mayor proporción se lo denomina solvente odisolvente, y al que se encuentra el menor proporción, soluto.
Los solventes líquidos poseen ciertas propiedades como la presión de vapor, el punto de ebullición y el punto de fusión.
Si bien la estructura de un líquido hasta cierto punto es ordenada, sus moléculas se encuentran en constante movimiento. Si el líquido se encuentra en un recipiente abierto, algunas de las moléculas del líquido escapan ysuperan las fuerzas de atracción, haciendo que el volumen disminuya. Esto es lo que se conoce como evaporación.
Pero si el líquido está contenido en un recipiente cerrado, las moléculas que se escapan de la fase líquida se acumulan en el espacio superior y algunas vuelven al líquido. Cuantas más moléculas haya en el espacio libre, más serán las que vuelvan al líquido. Cuando el número demoléculas que pasan de la fase líquida al espacio superior es igual al número de moléculas que vuelven al líquido, el sistema se encuentra en equilibrio dinámico. Esto implica que el espacio superior libre se encuentra saturado con vapor y la presión que éste ejerce sobre la interfase líquido-vapor es la presión de vapor del líquido a la temperatura dada. Este equilibrio se establece para cadatemperatura y depende exclusivamente de ésta, ya que al aumentar la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas, haciendo que el número de moléculas por unidad de volumen de vapor se eleve y aumente presión de vapor en el equilibrio.
Por otro lado el punto de fusión es la temperatura en la cual coexisten en equilibrio los estados líquido y sólido. Si se calienta un sólido cristalino puro auna cierta temperatura pasa a su forma líquida en forma definida. Siguiendo la misma lógica si se enfría el líquido, se obtendrá la solidificación para la presión dada. Por lo tanto los puntos de fusión y congelación son idénticos para una sustancia pura.
Estas propiedades físicas de un solvente líquido se ven afectadas cuando se prepara una solución de dos sustancias puras, un solvente líquido yun soluto sólido no volátil, pero aparecen otras que no dependen del tipo de partículas que la forman, sino de la cantidad de ellas. A estas propiedades se las llama propiedades coligativas, las cuales son:


• Descenso de la presión de vapor
• Ascenso ebulloscópico
• Descenso crioscópico
• Presión osmótica

Al disolver un soluto no volátil, como la glucosa, en un solventelíquido obtenemos una solución cuya presión de vapor, para todas las temperaturas, resultas ser menor que la del solvente puro. O sea que, para una determinada temperatura T, tenemos el valor de p0 (presión de vapor del solvente) y un valor ps (presión de vapor de la solución), menor que la anterior (ps < p0).
El descenso de vapor es:
ΔPv = p0 – ps

La relación cuantitativa entre estedescenso y la composición de la solución fue descubierta por F. M. Raoult, quien estableció que si a la diferencia p0 – ps se la divide por p0 el resultado expresa el descenso relativo de la presión de vapor (ΔPvr) para la solución dada. Según ésta ley, el descenso relativo de la presión de vapor es igual a la fracción molar del soluto en la solución. Si n1 y n2 representan el número de moles y desolvente y soluto respectivamente, la fracción molar del soluto (X2) es:

X2 = [pic]
Y quedaría:
ΔPv = [pic]x p0

Por otro lado, el descenso de la presión de vapor del solvente en una solución también afecta al punto de congelación de la solución, siendo éste menor que el del solvente puro. Un ejemplo de esto es el uso de sal disuelta en agua para evitar la formación de hielo.

El...