Propiedades Coligativas

Quimica 400 Obj. 5 "Propiedades Coligativas"

Propiedades Coligativas de las Soluciones.

Presión Osmótica (π): la presión osmótica de una solución se debe a la presencia de las partículas de soluto. Las mediciones cuantitativas de este fenómeno permitieron establecer las siguientes leyes generales para las soluciones de los no electrolitos.
1) Lapresión osmótica no depende de la naturaleza química del soluto, sino que es directamente proporcional a su concentración (a temperatura constante).
2) La presión osmótica es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Usando la ecuación:

π x V = n x R x T = (g / PM) x R x T

en la cual en vez de la presión del gas se toma el valor de la presión osmótica de la solución, π, se puededeterminar π, el peso molecular y otros valores que están en la ecuación.
Si al utilizar esta formula, el volumen se expresa en litros y la presión en atmosferas, la magnitud de R se toma igual a 0,0821 L.atm/K.mol.

Ley de Raoult: al investigar las propiedades físicas de las soluciones de los no electrolitos – presión de vapor, temperatura de ebullición y de congelación – se estableció que ladisminución relativa de la presión de vapor de una solución no depende de la naturaleza química del soluto y es igual a la fracción molar de este.
Si designamos con P0 la presión de vapor del solvente y con P la presión de vapor de la solución (siendo P0 > P), a la misma temperatura, entonces la disminución relativa de la presión de vapores igual a (P0 – P / P). Entonces la Ley de Raoultpuede expresarse matemáticamente en la forma siguiente:

(P0 – P / P0 ) = (n / n + N) (I)

Donde n es el numero de moles de soluto, N es el numero de moles del solvente, (n / n + N) es la relación del numero de moles de soluto a la suma del numero total de moles o fracción molar del soluto.
El numero de moles se puede expresar como n = g1/PM1 y N = g2/PM2, donde m1 y m2 son las masas del soluto ydel solvente y PM1 y PM2 sus pesos moleculares expresados en g/mol.
Sustituyendo n y N por sus valores en la formula (I), obtendremos:

(P0 – P / P0) = [g1/PM1 / (g1/PM1) +( g2/PM2)] (II)

Según la fórmula (II) se puede determinar: la presión de vapor del solvente y de la solución, la cantidad de solvente (g2) y del soluto (g1), los pesos moleculares de la sustancia disuelta (PM1) y delsolvente (PM2)
Corolario de la Ley de Raoult: la disminución de la temperatura de congelación o el aumento de la temperatura de ebullición de una solución no dependen de la naturaleza química del soluto y son directamente proporcionales a su concentración molal.
Esta dependencia se expresa con las formulas:

Δtcong = Kc x m y Δteb = Ke x m

Donde m es la concentración molal, Kc y Ke,coeficientes de proporcionalidad.
De las formulas anteriores se desprende que si m = 1 los valores Δtcong y Δteb son numéricamente iguales a los valores de las correspondientes Kc y Ke.
Si en 1000 g de un mismo solvente se disuelve un peso molecular de cualquier no electrolito, entonces en esas soluciones molales se observa igual disminución de la temperatura de congelación o igual incremento de latemperatura de ebullición. Para cada solvente la disminución molal de la temperatura de congelación Kc y el incremento molal de la temperatura de ebullición Ke son valores constantes que se denominan, respectivamente, constante crioscópica y constante ebulloscópica. Las magnitudes de estas constantes para diferentes solventes están listadas al final del objetivo.
Utilizando estas constantes se puededeterminar los pesos moleculares de los solutos. En efecto, sean a gramos de una sustancia de peso molecular desconocido PM, disueltos en b gramos de solvente. Por vía experimental se ha establecido que la solución en cuestión hierve (o se congela) a Δt grados mas (o menos) que el solvente puro. Por los datos anteriores es fácil determinar la concentración molal m de la solución teniendo en cuenta...