Fisica

PROPIEDADES COLIGATIVAS.


1. Propiedades coligativas.
Se denominan propiedades coligativas las propiedades dependen del número de partículas de soluto en la solución y no de su naturaleza química de las partículas de soluto. Independientemente de que esas partículas sean átomos, moléculas o iones. Se aplican a soluciones relativamente diluidas cuyas concentraciones sean menores a 0, 2 M.Estas propiedades y son:
1- Descenso de la presión de vapor
2- Ascenso ebulloscópico
3- Descenso crioscópico
4- Presión osmótica

1.1 Descenso de la presión de vapor.
“La presión de vapor del solvente en una solución es directamente proporcional a la fracción molar del solvente” (Ley de Raoult). La expresión matemática es:

P = X solvente . Pº (1)

siendo P la presión de vapordel solvente en solución y Pº la presión de vapor del solvente puro.
Si un soluto es no volátil, la presión de vapor del solvente en la solución (P) siempre va a ser menor que la del solvente puro (Pº). Así la relación entre P y Pº depende de la concentración de soluto.
Si reemplazamos en la ecuación 1 fracción molar del solvente por 1- X soluto y reordenamos se obtiene la expresión deldescenso de la presión de vapor del solvente en la solución (P).
Pº- P = P = X soluto . Pº (2)
1.2 Ascenso ebulloscópico.
La disminución de la presión de vapor del solvente, trae como consecuencia un aumento en el punto de ebullición del solvente en la solución (Te) con respecto al punto de ebullición del solvente puro (Tºe), dado que se necesita una temperatura mayor para reestablecer lapresión de vapor a 1 atm. La expresión matemática para calcular la magnitud del ascenso ebulloscópico (Te) es:
Te- Tºe = Te = ke . m (3)
siendo ke la constante molal de ascenso ebulloscópico, cuyo valor depende exclusivamente de la naturaleza del solvente y m la molalidad de la solución. Por ejemplo, para el H2O, ke es 0,51 º/m y para el benceno ke es 2,53 º/m.


1.3 Descenso crioscópico.Cuando un soluto se disuelve en un solvente para dar lugar a una solución, se observa una disminución en el punto de congelación o fusión del solvente en la solución (Tf) con respecto al del solvente puro (Tºf), lo que se conoce como descenso crioscópico, y que es directamente proporcional a la molalidad de la solución, según la siguiente expresión matemática:

Tºf- Tf =Tf = kf . m (4)siendo kf la constante molal de descenso crioscópico, cuyo valor depende exclusivamente del solvente y m la molalidad de la solución. Por ejemplo, para el H2O, kf es 1,86 º/m y para el benceno kf es 5,12 º/m. Otra forma de expresión de la ecuación anterior, donde W2 es la masa de soluto, W1 es la masa de solvente y M2 es el peso molecular del soluto, es:
Tf = kf . 1000 . W2 (5)W1 . M2
Esta ecuación es útil para la determinar el peso molecular, a partir del descenso crioscópico.

1.4 Presión osmótica.
Una membrana semipermeable ideal es la que deja pasar el solvente y no deja pasar el soluto. Cuando dos soluciones de diferente concentración de partículas están separadas por una membranasemipermeable, se observa un proceso espontáneo de pasaje del solvente de la solución más diluida a la más concentrada que se denomina ósmosis. Las moléculas de solvente pasan en ambas direcciones, pero lo hacen a diferentes velocidades, hasta que se igualan las concentraciones, momento en el que se establece un equilibrio dinámico donde no se observa un flujo neto de solvente. La presión necesariapara detener el flujo neto de solvente recibe el nombre de presión osmótica () y está relacionada con la molaridad de la solución (M):

 = M . R . T (6)

siendo R la constante de los gases ideales, T la temperatura
La presión osmótica puede ser utilizada para determinar peso molecular de sustancias de elevado peso molecular.
 = W2 R T (7)...