Propiedades Coligativas

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES
Las propiedades físicas de las soluciones que dependen del número pero no del tipo de partículas de soluto en una cantidad dada de solvente se conocen como propiedades coligativas.
Estás propiedades son:
(1) Presión de vapor,
(2) Elevación del Punto de ebullición,
(3) Disminución Punto de congelación y
(4) Presión osmótica

Descenso enla presión de vapor/ Presión de vapor
La presión de vapor es la presión ejercida por un vapor en equilibrio con su líquido. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente puro la presión de vapor del solvente es menor en esa solución que si el solvente es puro. Con esto se puede establecer que la adición de un soluto no volátil lleva a una disminución de la presión de vapor del solvente.Esto se debe a que en una solución el número de partículas de disolvente se reduce debido a la presencia del soluto.
Este efecto se puede explicar a través de la ley de Raoult. Esta ley establece que la presión de vapor en una solución ideal es directamente proporcional a la fracción molar del solvente en la solución. Matemáticamente se puede expresar:
PA = P oA XA
Dónde: PA = P solvente ensolución, P0A = P solvente puro, XA = X solvente
El descenso en la presión de vapor se define como: ΔP = PºA - PA
Ejemplo 1: Calcule la presión de vapor de una solución que contiene 6.67 g de glucosa (C6H12O6) disueltos en 45.35g de agua a 25ºC. La presión de vapor de agua pura a 25ºC es 23.3mmHg.
Solución:
Sabemos que: PA = P0A XA sacamos los datos:
PºA = 23.3 mmHg, gramos, glucosa (soluto) =6.67g,
Gramos agua (solvente) = 45.3g
Necesito: fracción molar del solvente puro (XA)
XA = moles agua/moles totales
Moles agua = 45.35g (1mol/18.02g) = 2.517 mol
Moles glucosa = 6.67g(1mol/180.0g) = 0.0371mol
Moles totales= moles agua + moles glucosa = 2.517mol + 0.0371mol = 2.554mol
XA = moles agua/moles totales = 2.517mol/2.554mol = 0.9855
PA = P0A XA = (23.3mmHg) (0.9855) = 22.96mmHg =23.0mmHg

Ejemplo 2: ¿Cuántos gramos de glucosa se deben añadir a 123.98g de agua para disminuir la presión de vapor por 2.5mmHg a 25ºC? La presión de vapor de agua pura a 25ºC es 23.3mmHg y la masa molar de glucosa es 180.0g/mol.
Solución:
Sabemos que: ΔP = PºA – PA necesito PA para determinar XA y partir de ahí llegar a los moles de glucosa y luego los gramos de glucosa.
Datos: ΔP = 2.5mmHg,PºA = 23.3mmHg, gramos de agua 123.98g
Despejando fórmula: PA = PºA - ΔP = 23.3mmHg – 2.5mmHg = 20.8mmHg
Sabemos que PA = P0A XA despejando para XA tenemos: XA = PA/PºA
X A = 20.8mmHg/23.3mmHg = 0.893 utilizando esa fracción molar podemos calcular los moles totales donde: XA = moles agua/moles totales
Moles totales = moles agua/ XA
Moles agua = 123.98g(1mol/18.02g) = 6.880mol
Moles totales =6.880mol/0.893 = 7.70mol
Moles totales = moles agua + moles glucosa
Moles glucosa = moles totales – moles agua = 7.70mol – 6.880mol = 0.820mol
Gramos de glucosa = 0.820mol(180.0g/1.0mol) = 147.6g glucosa
La ley de Raoult se cumple en soluciones ideales, es decir en soluciones en la que el soluto y solvente son químicamente similares de manera tal que las fuerzas intermoleculares entre solutoy disolvente son similares a las de soluto con soluto y disolvente con disolvente. Muy pocas soluciones son ideales: algunas se desvían positivamente (sus presiones de vapor son mayor de lo esperado) y otras negativamente (sus presiones de vapor son menor de lo esperado).
Elevación en el punto de ebullición y disminución del punto de congelación
Aumento en el punto de ebullición
Al añadir unsoluto no volátil a un solvente puro el punto de ebullición del solvente en la solución aumenta. Esto se puede explicar en términos de la reducción en la presión de vapor producido por el soluto. Si la presión de vapor es menor se requiere aumentar la temperatura a un valor mayor que el punto de ebullición normal para que la presión de vapor sea 1.0 atm.
Para soluciones diluidas el cambio en el...