PROPIEDADES COLIGATIVAS

Cátedra de Química General e InorgánicaAño 2014

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Son las propiedades físicas de soluciones que dependen del número de partículas (moléculas o iones) de soluto en una cantidad dada de disolvente y no de la naturaleza del soluto.

Se denominan COLIGATIVAS porque dependen del efectocolectivo del número de partículas del soluto

SOLUCIÓN “IDEAL”

C1 M

PR

OP

. C

OLI

GA

TIV

A

SOLUCIÓN “REAL”

Solución diluida de solutos no electrolitos no volátiles

PROPIEDADES COLIGATIVASPROPIEDADES COLIGATIVAS

•Descenso de la presión de vapor

•Elevación del punto de ebullición

•Descenso del punto de congelación

•Presión Osmótica

Descenso de la PVSolvente puro Disolución

Cuanto más soluto añadimos, menor es la presión de vapor observada. La formulación matemática de este fenómeno

se expresa en la Ley de Raoult

PRESIÓN DE VAPOR SATURADO: es la presión parcial que ejercen las moléculas de vapor sobre la superficie del líquido en equilibrio a una temperatura determinada

DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR

t (°C)

PRESIÓN DE VAPOR

atm

1atm

Disolvente puro

Solución∆Pv

teº

Ley de RAOULT

x P = )x-(1 P = Px - P = ΔPv

P - P = ΔPv

Px = P

oo

ooo

o

o

oo

DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR

“El descenso de la presión de vapor del disolvente en una disolución ideal es directamente proporcional a la fracción molar

del soluto”

“La presión de vapor de un disolvente en una disolución ideal es directamente proporcional a la fracción molar del disolvente en la disolución”

ELEVACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN

“En una solución diluida, de un soluto no electrolito, no volátil, el ascenso del punto de ebullición de la solución es directamente proporcional a la molalidad (moles de soluto

en un kg de disolvente) de la solución”

molalidad te molalidad .kt ee

icaebulloscóp molal constanteke

molkg.C

512,0

kgmol

C512,0molal/C512,0O o

o

2e H k

¿Qué significa?

ELEVACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN

t (°C)

PR

ES

IÓN

DE V

AP

OR

atm

1atm

oeto

et = punto de ebullición del disolvente puro et

et = punto de ebullición de la solución

Disolvente puro

Solución

et

“En una solución diluída, de un soluto no electrolito, no volátil, el descenso del punto de congelación del disolvente en la solución es directamente proporcional a la molalidad de la solución”

molalidad tc molalidad .kt cc

acrioscópic molal constantekc

molkg.C

86,1

kgmol

C86,1molal/C86,1O

o

o

2c H k

¿Qué significa?

DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACIÓN

t (°C)

PR

ESIÓ

N D

E V

APO

R

atm

1atm

ct

Solución

0ct

Disolvente puro

DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACIÓN

ct0ct = punto de congelación del solvente puro

ct = punto de congelación del solvente en la solución

Ósmosis

Movimiento neto de un disolvente, a través de una membrana semipermeable desde el disolvente puro o de una solución con baja concentración hacia la disolución que posee la concentración más alta de soluto.

Presión Osmótica

“es la presión necesaria para evitar la ósmosis”

H

= . H

Ley de Van’t Hoff

solución la de molaridad :M

T R M

solución la de vol:V

soluto del moles de n :n

T R V

n

T R n v

o

Ósmosis inversa

Pasaje neto de disolvente a través de una membrana semipermeable desde la disolución de mayor concentración a la disolución de menor concentración

FENÓMENOS OSMÓTICOS A NIVEL CELULAR

Medio isotónicoπ interior = π exteriorConc. interior = conc. exteriorpv agua interior = pv agua exterior

Medio hipotónico → Turgenciaπ exterior < π interiorConc. exterior < conc. interiorpv agua exterior > pv agua interior

Membranas celulares semipermeables

Medio hipertónico → Plasmólisisπ exterior > π interiorConc. Exterior > conc. interiorpv agua exterior < pv agua interior

FENÓMENOS OSMÓTICOS A NIVEL CELULAR

Aplicaciones

PROPIEDADES COLIGATIVAS EN SOLUCIONES DILUIDAS DE SOLUTOS NO ELECTROLITOS

Descenso de la presión de vapor ∆pv = po x

Ascenso ebulloscópico ∆te = ke molalidad

Descenso crioscópico ∆tc = kc molalidad

Presión osmótica π = M R T

¿QUÉ PASA CON LAS SOLUCIONES DE ELECTROLITOS?

? ? ?

Propiedades

coligativas

Soluciones de solutos NO

ELECTROLITOS

SALESNaCl (aq) → Na+(aq) + Cl- (aq)

ÁCIDOSHCl (aq) → H+(aq) + Cl- (aq)

BASESNaOH (aq) → Na+(aq) + OH- (aq)

FUERTES

100 %

DÉBILES

0 %

Soluciones de solutos

ELECTROLITOS

GRADO DE DISOCIACIÓN ()

O

i

o

i

C

C

n

n

100 .100 .% O

i

o

i

C

C

n

n

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DILUIDAS DE SOLUTOS ELECTROLITOS

= número de moles disociadosnúmero de moles inicialmente disueltos

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DILUIDAS DE SOLUTOS ELECTROLITOS

teóricacoligativa Propiedad

alexperiment coligativa Propiedadi

i = Factor de van´t Hoff

i = ∆pv experimental /∆pv teórico

i = ∆te experimental /∆te teórico

i = ∆tc experimental /∆tc teórico

i = π experimental / π teórico

Valor ideal de i

Na2SO4(aq) → 2 Na+(aq) + SO4 2-(aq)

Ej: NaCl (aq) → Na+(aq) + Cl- (aq) i = 2 (valor ideal)

i = 3 (valor ideal)

Factor i de van’t Hoff para distintos solutos en solución acuosa

Soluto Concentración de las soluciones

0,001 m 0,01 m

NaCl 1,97 1,94

MgSO4 1,82 1,53

K2SO4 2,84 2,69

AlCl3 3,82 3,36

i (valor ideal)

2

2

3

4

a partir del nº de iones que presenta la fórmula

)(n disociació de grado del depende " " i

RELACIÓN ENTRE “” e “i ”

1

1

yx

iPor ejemplo:

Si el electrolito es Na2SO4 cuya ecuación de disociación es:

Na2SO4(aq) → 2 Na+(aq) + SO4 2-(aq)

2

1

112

1

ii 12 i

% 100 Si

Para un electrolito binario, ej: NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq)

% 100 Si

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DILUIDAS DE SOLUTOS ELECTROLITOS

i = 3

1i 1ii = 2

Presión osmótica π = M R T π = i M R T

SolutoELECTROLITO

PROPIEDAD COLIGATIVA

SolutoNO ELECTROLITO

Descenso de la ∆pv = po x ∆pv = ì po x

presión de vaporAscenso ∆te = ke molalidad ∆te = ì ke molalidadebulloscópico

Descenso ∆tc = kc molalidad ∆tc = i kc molalidad

crioscópico

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DILUIDAS