Propiedades Coligativas



I.-OBJETIVOS:
Conoces las propiedades coligativas de las soluciones diluidas.
Comprobar experimentalmente la variación de algunas propiedades físicas de una solución con la concentración del soluto.
II.- FUNDAMENTO TEÓRICO:
En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolución que dependen únicamente de la concentración. Generalmente expresada comoconcentración, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la composición química del soluto.
Están estrechamente relacionadas con la presión de vapor, que es la presión que ejerce la fase de vapor sobre la fase líquida, cuando el líquido se encuentra en un recipiente cerrado. La presión de vapor depende del solvente y de la temperatura a la cual sea medida (a mayortemperatura, mayor presión de vapor). Se mide cuando el sistema llega al equilibrio dinámico, es decir, cuando la cantidad de moléculas de vapor que vuelven a la fase líquida es igual a las moléculas que se transforman en vapor.

Descenso de la presión de vapor
Cuando se prepara una solución con un solvente volátil y un soluto no volátil (que no se transformará en vapor) y se mide su presión de vapor, alcompararla con la presión de vapor de su solvente puro (medidas a la misma temperatura y presión atmosférica), se observa que la solución es menor que la del solvente. Esto es consecuencia de la presencia del soluto no volátil. El fenómeno observable es un aumento del punto de ebullición de la disolución.
Este efecto es el resultado de dos factores:
1. La disminución del número de moléculas deldisolvente 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.


Descenso crioscópico
El soluto obstaculiza la formación de cristales sólidos, por ejemplo el líquido anticongelante de los que hacen descender su punto de congelación.
ΔT = Kf · m
m es la molalidad. Se expresa en moles de soluto porkilogramo de disolvente (mol/kg).
ΔTf es el descenso del punto de congelación y es igual a Tf - T donde T es el punto de congelación de la solución y Tf es el punto de congelación del disolvente puro.
Kf es una constante de congelación del disolvente. Su valor, cuando el solvente es agua es 1,86 °C kg/mol.









Aumento ebulloscópico
Al agregar moléculas o iones a un solvente puro latemperatura en el que éste entra en ebullición es más alto. Por ejemplo, el agua pura a presión atmosférica ebulle a 100 °C, pero si se disuelve algo en ella el punto de ebullición sube algunos grados centígrados.
ΔTb = Kb · m
m es la molalidad. Se expresa en moles de soluto por kilogramo de disolvente (mol/kg).

ΔTb es el aumento del punto de ebullición y es igual a T - Tb donde T es el punto de ebulliciónde la solución y Tb el del disolvente puro.
Kb es una constante de ebullición del disolvente. Su valor cuando el solvente es agua es 0,512 °C kg/mol.










Presión osmótica
La ósmosis es la tendencia que tienen los solventes a ir desde zonas de menor concentración hacia zonas de mayor concentración de soluto. El efecto puede pensarse como una tendencia de los solventes a "diluir". Es elpasaje espontáneo de solvente desde una solución más diluida (menos concentrada) hacia una solución menos diluida (más concentrada), cuando se hallan separadas por una membrana semipermeable.
La presión osmótica (π) se define como la presión requerida para evitar el paso de solvente a través de una membrana semipermeable, y cumple con la expresión:
 (También: π)
n es el número de moles de partículasen la solución.
R es la constante universal de los gases, donde R = 8.314472 J · K-1 · mol-1.
T es la temperatura en Kelvin.
Teniendo en cuenta que n/V representa la molaridad (M) de la solución obtenemos:

Al igual que en la ley de los gases ideales, la presión osmótica no depende de la carga de las partículas.
Observación: Se utiliza la unidad de molaridad (M) para expresar la concentración ya...