propiedades coligativas

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES


Las propiedades coligativas de las soluciones solo dependen del número de moléculas o partículas de soluto en la solución y no de su naturaleza. En otras palabras solo dependen de la concentración del soluto en la solución. Por ejemplo: dos soluciones acuosas de sacarosa y de glucosa, solutos diferentes, tendrán las mismas propiedades coligativas sitienen igual concentración.

Las propiedades coligativas son cuatro:

a.) Disminución de la presión de vapor.
b.) Aumento del punto de ebullición.
c.) Disminución del punto de congelación
d.) Presión Osmótica.

1. Disminución de la Presión de Vapor.

En esta propiedad coligativa hay dos posibilidades dependiendo de si el soluto es volátil o no. Una sustancia volátil exhibe una ciertatendencia a pasar del estado sólido o líquido al estado gaseoso y por tanto tiene una presión de vapor que se puede medir.

1.1 Soluto no volátil

Si un soluto es no volátil, la presión de vapor de sus soluciones siempre será menor que la del solvente puro. La relación que hay entre las presiones de vapor de la solución y del solvente puro depende de la concentración de soluto en la solución.La ley de Raoult establece que la presión de vapor del solvente en la solución (P1) esta dada por la presión de vapor del solvente puro (P1º) multiplicada por la fracción molar del solvente (X1) en la solución:

P1 = X1 P1º

Para una solución que solo tiene un soluto, la suma de las fracciones molares de soluto y solvente es igual a 1 y se cumple que X1 = 1 - X2 y sustituyendo en laecuación anterior tenemos que:

P1 = (1 – X2) P1º

P1 = P1º – X2 P1º

P1º - P1 = ΔP = X2 P1º

donde: ΔP = disminución de la presión de vapor (ΔP = P1º - P1)P1º = Presión de vapor del solvente puro
P1 = Presión de vapor del solvente en la solución
X2 = Fracción molar de soluto



1.2 Soluto volátil

Si ambos componentes de la solución: el soluto y el solvente son volátiles, Se aplica la ley de Raoult a ambos para obtener las presiones parciales de cada uno de ellos.P1 = X1 P1º
P2 = X2 P2º

La presión total de la solución será la suma de las presiones parciales de soluto y solvente:
PT = P1 + P2

PT = X1 P1º + X2 P2º

Ecuaciones donde: PT = Presión vapor total de la solución
P1 = Presión de vapor del solvente en la solución
P1º = Presión de vapor del solvente puroX1 = Fracción molar de solvente
P2 = Presión de vapor del soluto en la solución
P2º = Presión de vapor del soluto puro
X2 = Fracción molar de soluto

1.2 Ejercicios

1.2.1 Se disuelven 218 g de glucosa en 460 g de agua a 30 ºC. La presión de vapor del agua pura a 30 ºC es 31,82mmHg. Los pesos moleculares de la glucosa y el agua son 180,2 g/mol y 18,02 g/mol respectivamente. Calcule: a.) La disminución de la presión de vapor (ΔP) b.) La presión de vapor del agua en la solución.

Este es un caso de soluto (glucosa) no volátil y por eso no tenemos como dato su
presión de vapor.

a.) ΔP = X2 P1º

Tenemos P1º = 31,82 mmHg y los pesos desoluto (glucosa) y solvente (agua)
que permiten calcular los moles de soluto (n2) y solvente (n1) y la fracción molar
del soluto X2

n2 = Peso soluto/ Peso molecular soluto = 218 g / 180,2 g/mol = 1,21 mol
n1 = Peso solvente/ Peso molecular solvente = 460 g / 18,02 g/mol = 25,54 mol

X2 = n2 / (n1 + n2) = 1,21 / (1,21 + 25,54) = 0,0452...