Propiedades Coligativas

Las Propiedades Coligativas de las disoluciones, son propiedades físicas que dependen del número de partículas de soluto en una cantidad dada de disolvente. Estas propiedades, son cuatro y todas dependen de la concentración total de todas las partículas de soluto independiente su naturaleza, es decir, sin importar si se encuentra como iones o como moléculas, su tamaño o su carga eléctrica.1. ABATIMIENTO O DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR Y LEY DE RAOULT

La presión de vapor de un líquido depende de la facilidad con que sus moléculas puedan escapar (evaporarse) de la superficie del líquido. A mayor facilidad de evaporación, mayor presión de vapor tiene el líquido.
En el solvente puro, la superficie está ocupada sólo por solvente, por lo que las moléculas que escapancorresponden a solvente; pero cuando se le agrega un soluto (sólido o líquido no volátil) y éste se disuelve, la superficie ahora se encontrará ocupada con moléculas de soluto y disolvente, de manera que, al haber menos moléculas de disolvente en la superficie, son menos las que pueden escapar, es decir, al agregar un soluto la presión de vapor del disolvente disminuye.
Otro factor importante con el cualse puede relacionar es el “desorden”. Las moléculas del disolvente puro están más ordenadas que en una disolución, en ésta última se encuentran más mezcladas, la evaporación del disolvente puro implica un incremento de desorden, por lo tanto, es más favorable.
Cuando se tiene un soluto gaseoso o líquido volátil (de bajo punto de ebullición), la presión de vapor de la disolución puede ser mayorque la del solvente puro, de modo que la explicación anterior no sería aplicable para estos casos.

La explicación de la disminución de la presión de vapor puede resumirse en La Ley de Raoult:
“La presión de vapor de un disolvente de una disolución ideal es directamente proporcional a la fracción molar del disolvente en la disolución”

En términos matemáticos:
Pdisolvente = XdisolventeP0disolvente
donde X es fracción molar, P0 es la presión de vapor del disolvente puro y P es la presión de vapor del disolvente en la disolución.
El abatimiento de la presión de vapor se define como:

ΔPdisolvente = P0disolvente - Pdisolvente

O bien,
ΔPdisolvente = Xsoluto P0disolvente



La presión de vapor total de una disolución es la suma de las presiones parciales de amboscomponentes.


2. ELEVACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN (ASCENSO EBULLOSCÓPICO)

Recuérdese que el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión aplicada sobre su superficie. Para los líquidos contenidos en recipientes abiertos, esta presión es la atmosférica; ya se vio que a una temperatura dada, la presión de vapor de un disolvente se abate cuando éstecontiene un soluto no volátil; dicha disolución tiene que calentarse a más temperatura que la que aplica al disolvente puro, para hacer que la presión de vapor del disolvente iguale a la atmosférica. Según la ley de Raoult, la elevación del punto de ebullición de un disolvente a causa de la presencia de un soluto no volátil no ionizado, es directamente proporcional a los moles de soluto disueltos en unamasa dada de disolvente; en términos matemáticos, la elevación del punto de ebullición se expresa como:
ΔTe = Ke m

ΔTe corresponde a la variación de la temperatura, esto es, punto de ebullición de la disolución menos el punto de ebullición del disolvente puro. m es la molalidad del soluto y Ke es una constante de proporcionalidad que recibe el nombre de constante de elevación del punto deebullición o constante ebulloscópica. Esta constante tiene un valor propio para cada disolvente y no depende del soluto.


3. DEPRESIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN (DESCENSO CRIOSCÓPICO)

Las moléculas de los líquidos se mueven con más lentitud y se acercan entre sí cada vez más conforme a la temperatura. El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual las fuerzas de atracción...