Propiedades coligativas


PROPIEDADES COLIGATIVAS


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¿Qué son las propiedades coligativas?

Seguramente, más de alguna vez te has hecho preguntas como: ¿por qué los alimentos se cocinan másrápido en una olla a presión? o ¿por qué las flores se marchitan si sus tallos están sumergidos en agua con sal?

Cuando un soluto y un solvente se combinan, forman una solución. El resultado de esto es una mezcla que posee propiedades físicas propias y diferentes a aquellas que tenían el soluto y el solvente por separado.
Las soluciones poseen dos tipos de propiedades, que se resumen en elsiguiente esquema:
























DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR

Antes de conocer esta propiedad coligativa, recordemos qué es la presión de vapor.
Imagina que se coloca cierta cantidad de líquido en un recipiente cerrado.












A. Las moléculas de un líquido cualquiera, a una determinada temperatura, poseen cierta cantidad de energía cinética.
B. Algunas moléculas, especialmenteaquellas situadas cerca de la superficie, pasan espontáneamente al estado gaseoso, es decir, se volatilizan. Como resultado de las constantes colisiones entre ellas, muchas de estas regresan nuevamente al líquido, dando como resultado un estado de equilibrio entre las fases gaseosa y líquida de la sustancia.
C. Como el líquido se encuentra contenido en un recipiente cerrado, la fracción gaseosaejercerá presión sobre la tapa del recipiente y de sus paredes al golpearlas continuamente.





Se dice entonces que la presión de vapor es la presión que ejercen las moléculas gaseosas que están en equilibrio con el líquido de donde se generan. Su valor depende de la naturaleza de la sustancia y aumenta con la temperatura. La presión de vapor se puede medir, y es característica de cada sustancia.Según la presión de vapor, los líquidos se pueden clasificar en:
a) Volátiles: a temperatura ambiente presentan alta presión de vapor, por lo que las moléculas están constantemente pasando al estado gaseoso. La alta presión de vapor se debe a que existen fuerzas de atracción muy débiles entre las moléculas.
b) No volátiles: a temperatura ambiente presentan baja presión de vapor, es decir, sonpocas las moléculas que pasan al estado gaseoso. La baja presión de vapor se debe a que existen fuerzas de atracción muy fuertes entre las moléculas.

¿Qué sucede cuando se agrega un soluto no volátil a un líquido?

En este caso, las partículas de soluto impedirán que las moléculas del líquido pasen a la fase de vapor, lo que provocará una disminución en la presión de su vapor.
Este fenómeno fueestudiado por el químico francés Francois Marie Raoult (1830 – 1901), quien estableció una relación para la disminución de la presión de vapor de una solución, a lo que se llama ley de Raoult. Esta ley establece que la presión parcial de un solvente en una solución está dada por la presión de vapor del solvente puro, multiplicada por su fracción molar. La expresión queda representada por:Donde:
P1 es la presión parcial de un solvente en la solución.
P°1 es la presión de vapor del solvente puro.
X1 es la fracción molar del solvente en la solución.

Ahora, la disminución de la presión de vapor de la solución está dada por:


Donde:
Xs es la fracción molar del soluto en la solución.

De esta expresión se deduce que al aumentar la fracción molar de las partículas de un soluto novolátil en una solución, la presión de vapor sobre esta disminuirá; es decir, la presión de vapor depende de la fracción molar de un soluto.
Si en una solución, ambos componentes son volátiles, la presión de vapor de la solución será igual a la suma de las presiones parciales de cada componente en la solución. Así, la solución está formada por dos componentes (A y B), sus presiones de vapor será:...