Prof. Sergio Casas-Cordero E.PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

Propiedades ColigativasSon aquellas propiedades fsicas de las soluciones que dependen ms bien de la cantidad de soluto que de su naturaleza.

Cuatro son las propiedades Coligativas:Disminucin de la presin de vaporDisminucin del punto de congelacinAumento del punto de ebullicinPresin osmtica

Disminucin de la presin de vaporCuando se agrega un soluto no voltil a un solvente puro, la presin de vapor de ste en la solucin disminuye.P solucin < P solvente puroP = P - PP = presin de vapor del solvente puroP = presin de vapor del solvente en la solucin

La presin de vapor ejercida por un lquido es proporcional a su fraccin molar en la solucin.Ley de Raoult

Ley de Raoult

PA = XA PA

PA : Presin de vapor del componente AXA : Fraccin molar de APA : Presin de vapor de A puro

Para un soluto no voltil:P = PA XBdonde:P : Disminucin de la presin de vapor

XB : fraccin molar del soluto B no voltil

PA : presin de vapor del solvente A puro

Fraccin molar (Xi)Se define como la relacin entre los moles de cada componente y los moles totales presentes en la mezcla.Si la mezcla contiene slo un soluto (a) y un solvente (b), se tendr:

Ejercicio:Calcule el descenso de la presin de vapor de agua, cuando se disuelven 5.67 g de glucosa, C6H12O6, en 25.2 g de agua a 25C. La presin de vapor de agua a 25C es 23.8 mm HgP = PA XB = 23,8 x 0.022 = 0,5236 mm de Hg

... aplicacinEl naftaleno C10H8, se utiliza para hacer bolas para combatir la polilla. Suponga una solucin que se hace disolviendo 0,515 g de naftaleno en 60,8 g de cloroformo CHCl3, calcule el descenso de la presin de vapor del cloroformo a 20C en presencia del naftaleno. La p de v del cloroformo a 20C es 156 mm Hg. Se puede suponer que el naftaleno es no voltil comparado con el cloroformo. Cul es la presin de vapor de la solucin?

Para una solucin ideal:Si los componentes son los lquidos A y B:

Psolucin = PA XA + PB XB

Psolucin : Presin de la solucin idealPA y PB : Presiones de vapor de A y B purosXA y XB : Fracciones molares de A y B

... aplicacinUna solucin lquida consiste en 0,35 fracciones mol de dibromuro de etileno, C2H4Br2, y 0,65 fracciones mol de dibromuro de propileno, C3H6Br2. Ambos son lquidos voltiles; sus presiones de vapor a 85C son 173 mm Hg y 127 mm Hg, respectivamente. Calcule la presin de vapor total de la solucin. (143,1 mm Hg)

Presin de vapor del solvente(mm de Hg)760SlidoLquidoGasTfTeTemperatura (C)Tf solucinTf solvente puroSolucinSolvente puroTe solvente puroTe solucinDIAGRAMA PUNTO FUSIN Y PUNTO EBULLICIN SOLVENTE PURO - SOLUCIN

DISMINUCIN DEL PUNTO DE CONGELACINCuando se agrega un soluto no voltil a un solvente puro, el punto de congelacin de ste disminuye.T Congelacin solucin < T Congelacin Solvente puro

Tf = - Kf mDonde:Tf = Disminucin del punto de congelacin Kf = Constante Crioscpica m = molalidad de la solucinTf = Tf solucin - Tf solvente

DISMINUCIN DEL PUNTO DE CONGELACIN

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICINCuando se agrega un soluto no voltil a un solvente puro, el punto de ebullicin de ste aumenta.TEb. solucin > T Eb. solvente puro

Donde:Te = Aumento del punto de ebullicin Ke = Constante ebulloscpica m = molalidad de la solucinTe = Te solucin - Te solventeTe = Ke m

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIN

Algunas propiedades de disolventes comunes

solventeTebull. (C)Keb (CKg/mol)Tcong. (C)Kc (CKg/moolAgua1000.51201.86Benceno80.12.535.485.12Alcanfor207.425.61178.440.0fenol1823.56437.40cido actico118.13.0716.63.90Tetracloruro de carbono76.85.02- 22.329.8etanol78.41.22- 114.61.99

... aplicacinUna solucin acuosa de glucosa es 0.0222 m cules son el punto de ebullicin y el punto de congelacin de esta solucin? (100,011 C y 0,041 C)Cuntos gramos de etilenglicol, CH2OHCH2OH, se deben adicionar a 37.8 g de agua para dar un punto de congelacin de -0.150C? (0,189 g)Se disolvi una muestra de 0.205 g de fsforo blanco en 25.0 g de CS2 Se encontr que la elevacin del punto de ebullicin de la solucin de CS2 fue 0.159C. Cul es el peso molecular del fsforo en solucin? cul es la frmula del fsforo molecular? (Keb = 2,47) (127,38 g/mol)

PRESIN OSMTICAOsmosis NormalAgua puraDisolucin > P

PRESIN OSMTICAAgua puraDisolucinP > Osmosis inversaP

Se define la presin osmtica como el proceso, por el que el disolvente pasa a travs de una membrana semipermeable.

Como n/V es molaridad (M), entonces: = M R TR = 0.0821 atm L / (mol K)Se expresa como:

EjerciciosUna disolucin contiene 1 g de hemoglobina disuelto en suficiente agua para formar 100 mL de disolucin. La presin osmtica a 20C es 2.72 mm Hg. Calcular:a)La molaridad de la hemoglobina.(1,488x10-4 M)b)La masa molecular de la hemoglobina.(67165,8 g/mol)

EjerciciosQu presin osmtica ejercer una solucin de urea (NH2CONH2) en agua al 1%, a 20C?. Considere que 1000 g corresponde aproximadamente a 1 L de solucin. (0,4 atm)Qu concentracin en g/L habra de tener una solucin de anilina en agua, para que su presin osmtica a 18C sea de 750 mm Hg? (PM= 93.12) (3,85 g/L)

Propiedades Coligativas de los electrolitosUn electrolito es una sustancia que disuelta en agua conduce la corriente elctrica. (son electrolitos aquellas sustancias conocidas como cidos, bases y sales).Para las disoluciones acuosas de electrolitos es necesario introducir en las ecuaciones, el factor i

EjemploEstimar los puntos de congelacin de las disoluciones 0.20 molal de:a)KNO3 (-0,74 C)b)MgSO4 (-0,74 C)c)Cr(NO3)3 (-1,488 C)

El punto de congelacin del HF 0.20 m es -0.38C. estar disociado o no? (NO ya que Cmolal desde la frmula es la misma)