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PROPIEDADES COLIGATIVAS

OBJETIVO:
Determinar experimentalmente algunas de las propiedades coligativas de ciertas sustancias y conocer la importancia de la concentración de estas, cuando están en solución.
Aplicar el método crioscópico a la determinación de la masa molar de un soluto.

FUNDAMENTO TEORICO:
PROPIEDADES COLIGATIVAS, las propiedades de las soluciones que dependenprincipalmente de la concentración de partículas disueltas en vez de la naturaleza de estas partículas, se denominan propiedades coligativas. Debe tenerse en cuenta que solamente se aplica a soluciones de solutos no volátiles, estas son:
Disminución de la presión de vapor
Disminución del punto de congelación
Aumento del punto de ebullición
Presión osmótica

DISMINUCION DE LA PRESION DE VAPORLa presión de vapor de un disolvente desciende cuando se le añade un soluto no volátil. Este efecto es el resultado de dos factores:
la disminución del número de moléculas del disolvente en la superficie libre
la aparición de fuerzas atractivas entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente, dificultando su paso a vapor
Presión de vapor
disolvente puro
disoluciónCuanto más soluto añadimos, menor es la presión de vapor observada. La formulación matemática de este hecho viene expresada por la observación de Raoult (foto de la izquierda) de que el descenso relativo de la presión de vapor del disolvente en una disolución es proporcional a la fraccion molar del soluto (Ver figura inferior).


Si representamos por P la presión de vapor del disolvente, P' lapresión 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 de vapor del disolvente por la fracción molar del disolvente en la disolución. Esta fórmula tiene validez para todas lasdisoluciones verdaderas.

DISMUNUCION DEL PUNTO DE CONGELACION
La temperatura de congelación de las disoluciones es más baja que la temperatura de congelación del disolvente puro (Ver Figura de la tabla). La congelación se produce cuando la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del sólido. Llamando Tc al descenso crioscópico y m a la concentración molal del soluto, se cumpleque:
Tc = Kc m
siendo Kc la constante crioscópica del disolvente. Para el agua, este valor es 1,86 ºC/mol/Kg. Esto significa que las disoluciones molales (m=1) de cualquier soluto en agua congelan a -1,86 º C.
Diagrama de fases Algunas constantes crioscópicas





AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICION
La temperatura de ebullición de un líquido es aquélla a la cual su presiónde vapor iguala a la atmosférica (Figura de la derecha).
Cualquier disminución en la presión de vapor (como al añadir un soluto no volátil) producirá un aumento en la temperatura de ebullición (Ver Figura de la tabla). 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 concentraciónmolal del soluto:
Te = Ke m
La constante ebulloscópica (Ke) es característica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 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.
Diagrama de fases Algunas constantes ebulloscópicas



d) PRESION OSMOTICALa presión osmótica es la propiedad coligativa más importante por sus aplicaciones biológicas, pero antes de entrar de lleno en el estudio de esta propiedad es necesario revisar los conceptos de difusión y de ósmosis.
Difusión es el proceso mediante el cual las moléculas del soluto tienen a alcanzar una distribución homogénea en todo el espacio que les es accesible, lo que se alcanza al cabo...