Propiedades coligativas

Propiedades coligativas.
Si se considera el disolvente de una solución, normalmente se le define como el componente con la mayor parte de la fracción molar, aunque en el caso de las disoluciones acuosas concentradas la definición no es tan estricta. Si se comparan las propiedades de una disolución con un soluto no volátil con las mismas propiedades del disolvente puro, en ciertos casos laspropiedades físicas son diferentes; éstas propiedades difieren como consecuencia de la presencia de moléculas de soluto. Las propiedades son independientes de la identidad de las moléculas del soluto y el cambio en la propiedad se relaciona exclusivamente con el número de moléculas del soluto. Estas propiedades reciben el nombre de propiedades coligativas. La palabra coligativo proviene de la vozlatina que significa “atar”, que es lo que las partículas del soluto y disolvente hacen, en cierto sentido. Las cuatro propiedades coligativas comunes son:
* Descenso de la presión de vapor del solvente.
* Aumento del punto de ebullición de las soluciones.
* Descenso del punto de congelamiento de las soluciones.
* Presión osmótica.
Estas propiedades dependen únicamente del número departículas en solución y de ninguna manera de la naturaleza de las mismas, éste es el atributo esencial de los cuatro fenómenos mencionados antes, al menos en soluciones diluidas.
Teóricamente es conveniente subdividir las soluciones en “de no electrolitos” y “de electrolitos”. En el primer caso, el soluto disuelto permanece en forma molecular sin carga, y no presenta tendencia a la disociación eniones con carga eléctrica. En tales soluciones, se establecieron ciertas leyes generales que se discutirán enseguida. Por otra parte, en las electrolíticas, el soluto se disocia en mayor o menor proporción en iones, incrementando así el número de partículas en solución. El comportamiento de ésta, respecto a ciertas propiedades, por ese motivo, cambia y exige la modificación de las leyes simplesdeducidas para las soluciones no electrolíticas.
Descenso de la presión de vapor del solvente.
Un soluto disuelto hace descender la presión de vapor del líquido solvente en que se encuentra. Este descenso se comprende fácilmente si tenemos en cuenta la ley de Raoult.
Si designamos por X1 a la fracción molar del solvente, X2 la del soluto, P0 la presión de vapor del solvente puro y P la del vapordel solvente sobre una solución dada resulta entonces, según la ley de Raoult que P viene dada por
P=P0X1 (1)
Como X1 en una solución es siempre menor a la unidad, P debe ser menor que P0. En consecuencia, la solución de un soluto en un solvente hace descender la presión de vapor de este último respecto a la del solvente puro. Además, cuando el solutono es volátil no contribuye a la presión total de vapor, y por lo tanto la ecuación (1) nos da también la presión de vapor sobre la solución, que en este caso es debida al solvente solo y es siempre menor que P0.
La magnitud de este descenso, ∆P, es:
∆P=P0-P=P0-P0X1
=P01-X1
=P0X2 (2)
De acuerdo con la ecuación (2), la disminución de presión devapor del solvente depende tanto de la presión de vapor de éste como de la fracción molar del soluto. Con otras palabras, es función de la naturaleza del solvente y de la concentración del soluto, pero no de la naturaleza de este último. Sin embargo si consideramos el descenso relativo de presión de vapor, es decir, la relación ∆PP0; entonces de la ecuación (2)
∆PP0=P0-PP0=X2(3)
Depende solamente de la fracción molar del soluto y es completamente independiente tanto de la naturaleza del soluto como del solvente. La ecuación (3), una forma de la ley de Raoult, para soluciones de solutos no volátiles, nos muestra que la disminución que nos ocupa, es una propiedad coligativa, porque depende únicamente de la concentración del soluto.
Tanto la ecuación...