.Propiedades coligativas

PROPIEDADES COLIGATIVAS
Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen del pequeño tamaño de las partículas dispersas. En general, forman disoluciones verdaderas las sustancias con un peso molecular inferior a 104 dalton. Algunas de estas propiedades son función de la naturaleza del soluto (color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, etc.). Otraspropiedades dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades más universales que sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadaspropiedades coligativas.Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni concualquier otra propiedad de los solutos.Son función sólo del número de partículas y son resultado del mismo fenómeno: el efecto de las partículas de soluto sobre la presión de vapor del disolvente (Ver Figura superior).Las cuatro propiedades coligativas son: * descenso de la presión de vapor del disolvente * elevación ebulloscópica * descenso crioscópico * presión osmótica |
DESCENSORELATIVO DE LA PRESIÓN DE VAPO
La presión de vapor de un disolvente desciende cuando se le añade un soluto no volátil. Este efecto es el resultado de dos factores:
1. la disminución del número de moléculas del disolvente en la superficie libre
2. la aparición de fuerzas atractivas entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente, dificultando su paso a vapor
Presión de vapor |disolvente puro | disolución |
| | |
Cuanto más soluto añadimos, menor es la presión de vapor observada. La formulación matemática de este hecho viene expresada por la observación de Raoult (foto de la izquierda) de que el descenso relativo de la presión de vapor del disolvente en una disolución es proporcional a la fraccion molar del soluto (Ver figura inferior). |
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Si representamos porP la presión de vapor del disolvente, P' la presión de vapor de la disolución y Xs la fracción molar del soluto, la ley de Raoult se expresa del siguiente modo:

de donde se obtiene que :

con lo que:

Esta fórmula nos permite enunciar la ley de Raoult: la presión de vapor de la disolución es igual a la presión de vapor del disolvente por la fracción molar del disolvente en la disolución.Esta fórmula tiene validez para todas las disoluciones verdaderas
ELEVACIÓN EBULLOSCÓPICA
La temperatura de ebullición de un líquido es aquélla a la cual su presión de vapor iguala a la atmosférica (Figura de la derecha).
Cualquier disminución en la presión de vapor (como al añadir un soluto no volátil) producirá un aumento en la temperatura de ebullición (Ver Figura de la tabla). La elevación dela temperatura de ebullición es proporcional a la fracción molar del soluto. Este aumento en la temperatura de ebullición (Te) es proporcional a la concentración molal del soluto:
Te = Ke m
La constante ebulloscópica (Ke) es característica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 0,52 ºC/mol/Kg. Esto significa que una disolución molal de cualquiersoluto no volátil en agua manifiesta una elevación ebulloscópica de 0,52 º C.
DESCENSO CRIOSCÓPICO
La temperatura de congelación de las disoluciones es más baja que la temperatura de congelación del disolvente puro (Ver Figura de la tabla). La congelación se produce cuando la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del sólido. Llamando Tc al descenso crioscópico y m a laconcentración molal del soluto, se cumple que:
Tc = Kc m
siendo Kc la constante crioscópica del disolvente. Para el agua, este valor es 1,86 ºC/mol/Kg. Esto significa que las disoluciones molales (m=1) de cualquier soluto en agua congelan a -1,86 º C.
Algunas constantes crioscópicas

Diagrama de fases

PRESIÓN OSMÓTICA
La presión osmótica es la propiedad coligativa más importante por sus...