Pro Piedade s Coli Gat i Vas 2015
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2,7
PROPIEDADES
COLIGATIVAS
-
Propiedades fsicas de las
soluciones que dependen
principalmente del nmero
y no de la naturaleza de los
constituyentes.
DEFINICIN:
-
CLASIFICACIN
DESCENSO DE LA
PRESIN DE VAPOR
AUMENTO DE
LA
TEMPERATURA
DE EBULLICIN
DESCENSO DE LA
TEMPERATURA DE
CONGELACIN
PRESIN OSMTICA
-
A- DESCENSO O
DISMINUCIN DE LA
PRESIN DE VAPOR
-
De acuerdo a la ley de Raoult, la
presin de vapor, , de unsolvente sobre una solucin diluidaes igual a la presin de vapor,
,
del solvente puro multiplicado por
su fraccin molar, .
= (1)
-
=
Considerando que el soluto es no
voltil, la presin de vapor del
solvente es igual a la de la
disolucin, , y expresando la
relacin en funcin de la fraccin
de soluto, tenemos:
=( ) (2)
-
=
(3)
=
= =
+
(4)
-
En donde:
es el descenso de la presin
de vapor. : es la presin de vapor del
solvente puro.
: es la fraccin molar de soluto.
:
-
=
+
(5)
Para disoluciones muy diluidas:
=
(6)
-
B- AUMENTO DE LA
TEMPERATURA DE
EBULLICIN
-
El punto normal de ebullicin es la
temperatura a la cual la presin
de vapor del lquido es igual a la
presin externa de 760 mmHg.
Una disolucin tendr un punto de
ebullicin mayor que la del
solvente puro.
-
La elevacin del punto de
ebullicin estar dada por la
expresin (7):
=
= (7)
En donde : temperatura deebullicin de la disolucin
: temperatura de ebullicin delsolvente puro.
-
Partiendo de la ecuacin de
Clapeyron:
=
(8)
En donde: y son los volmenesmolares del vapor y del lquido,respectivamente; es el calor molarde vaporizacin.
-
=
(9)
Considerando que el volumen del
lquido es despreciable comparado
con el del lquido, la expresin 8 se
reduce a:
Y siendo =
, obtenemos:
=
(10)
-
Reordenando:
=
(11)
De la ecuacin (4),
= :
=
(12)
-
=
=
+
-
En donde es la constanteebulloscpica, cuyo valor depende
del valor del solvente con el cual se
est trabajando y sus unidades son .
= (13)
-
=
=
Otras expresiones equivalentes son las
siguientes:
=
= (14)
=
(15)
La expresin (15), se utiliza para
determinar pesos moleculares de
slidos desconocidos.
-
C- DISMINUCIN DE
LA TEMPERATURA DE
CONGELACIN
-
El punto normal de congelacin o
punto normal de fusin, es la
temperatura a la cual las fases
slida y lquida estn en equilibrio
a una presin de 1 atm. Una
disolucin tendr un punto de
congelacin menor que el del
solvente puro.
-
La disminucin del punto de
congelacin estar dada por la
expresin (16):
=
= (16)
En donde : temperatura decongelacin de la disolucin
: temperatura de congelacindel solvente puro.
-
= (17)
En donde es la constante
crioscpica, cuyo valor depende del
valor del solvente con el cual se est
trabajando y sus unidades son .
-
=
(18)
=
(19)
-
EJEMPLO:
Cuando se disuelven 542 mg de un
compuesto no electroltico, Z, en cierta
masa del disolvente A, el punto de
congelacin de A disminuye en 1.65
veces el descenso observado cuando
679 mg de urea, CO(NH2)2, se
disuelven en la misma masa de A.
Calcule el peso molecular de Z.
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D-PRESIN OSMTICA
-
SMOSIS: Paso de molculas del
solvente a travs de una membrana
semipermeable
-
PRESIN OSMTICA ():Presin mecnica que debeaplicarse sobre la solucin paraimpedir la smosis del solventehacia la solucin a travs de unamembrana semipermeable.
-
Escriba aqu la ecuacin.
=
Medida de la presin osmtica:
(20)
-
De otra forma, se aplica la ecuacin
de vantHoff, quien concluy que hayuna analoga aparente entre las
disoluciones y los gases, y que la
presin osmtica en una disolucin
diluida es igual a la presin que el
soluto puede ejercer si fuera un gas
ocupando el mismo volumen.
-
En donde: : presin osmtica enatmsferas.
: volumen de la solucin en litros.
: nmero de moles de soluto.
: constante de los gases = 0.08205 atm-L/mol-K.
: temperatura absoluta.
= (21)
-
De otra forma:
= (22)
En donde:
: concentracin del soluto enmoles/litro.
-
La presin osmtica es tambin de
utilidad en el clculo de pesos
moleculares de polmeros:
=
+ + (23)
=
(24)
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ELECCIN DE LA PROPIEDAD COLIGATIVA
Soluto no voltil,
Soluto estable a temperaturas de ebullicin
Solutos voltiles,
Fcil de realizar.
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ELECCIN DE LA PROPIEDAD COLIGATIVA
Soluto de elevado peso molecular, tales como polmeros,
No presenta muchas desventajas.
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a. Separar los componentes de
una solucin por destilacin
fraccionada.
b. Formular y crear mezclas
frigorficas y anticongelantes.
UTILIDADES DE LAS
PROPIEDADES COLIGATIVAS:
-
c. Determinar masas molares
de solutos desconocidos
d. Formular sueros fisiolgicos
para animales.
-
f. Formular soluciones de
nutrientes especiales para
regados de vegetales.