Propiedades coligativas

PROPIEDADES COLIGATIVAS
Definición.- En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolución que dependen únicamente de la concentración (generalmente expresada como concentración, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la naturaleza o tipo de soluto.
Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen delpequeño tamaño de las partículas dispersas. Algunas de estas propiedades son función de la naturaleza del soluto (color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, etc.). Otras propiedades dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades más universales que sólo dependende la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas.
Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con cualquier otra propiedad de los solutos.
Son función sólo del número de partículas y son resultado del mismo fenómeno: el efecto de las partículas de soluto sobre la presión de vapor del disolvente.Las cuatro propiedades coligativas son:
• Descenso de la presión de vapor del disolvente
• Elevación ebulloscópica
• Descenso crioscópico
• Presión osmótica

* Descenso de la presión de vapor del disolvente
La presión de vapor de un disolvente desciende cuando se le añade un soluto no volátil. 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
Cuanto más soluto añadimos, menor es la presión de vapor observada. La formulación matemática de este hecho viene expresada por la observación de Raoult de que el descenso relativo de la presión de vapor del disolvente en unadisolución es proporcional a la fracción molar del soluto.
Si representamos por P la presión de vapor del disolvente, P' la presión de vapor de la disolución y Xs la fracción molar del soluto, la ley de Raoult se expresa del siguiente modo:

De donde se obtiene que:

Con lo que:

Esta fórmula nos permite enunciar la ley de Raoult: la presión de vapor de la disolución es igual a la presión devapor del disolvente por la fracción molar del disolvente en la disolución. Esta fórmula tiene validez para todas las disoluciones verdaderas.
Cuando se trabaja con disoluciones diluidas como las biológicas, cuya molalidad oscila entre 0 y 0,4, se puede utilizar una fórmula aproximada. Si por ejemplo, la molalidad m = 0,4 hay 0,4 moles de soluto en 1000 g de agua, o lo que es lo mismo, 0,4 molesde soluto por cada 55,5 moles de agua, ya que 1000 g de agua (peso molecular =18) son 55,5 moles:

Por otro lado, la fracción molar del soluto (Xs) es:

y por lo tanto,

* Elevación ebulloscópica
La temperatura de ebullición de un líquido es aquélla a la cual su presión de vapor iguala a la atmosférica.
Cualquier disminución en la presión de vapor (como al añadir un soluto no volátil)producirá un aumento en la temperatura de ebullición. La elevación de la temperatura de ebullición es proporcional a la fracción molar del soluto. Este aumento en la temperatura de ebullición (Te) es proporcional a la concentración molal del soluto:
DTe = Ke m
La constante ebulloscópica (Ke) es característica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valores 0,52 ºC/mol/Kg. Esto significa que una disolución molal de cualquier soluto no volátil en agua manifiesta una elevación ebulloscópica de 0,52 º C.
* Descenso crioscópico
La temperatura de congelación de las disoluciones es más baja que la temperatura de congelación del disolvente puro. La congelación se produce cuando la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del...