1

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen del pequentildeo tamantildeo de las partiacuteculas dispersas En general forman disoluciones verdaderas las sustancias con un peso molecular inferior a 10

4

dalton Algunas de estas propiedades son funcioacuten de la naturaleza del soluto (color sabor densidad viscosidad conductividad eleacutectrica etc) Otras propiedades dependen del disolvente aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensioacuten superficial iacutendice de refraccioacuten viscosidad etc) Sin embargo hay otras propiedades maacutes universales que soacutelo dependen de la concentracioacuten del soluto y no de la naturaleza de sus moleacuteculas Estas son las llamadas propiedades coligativas Las propiedades coligativas no guardan ninguna relacioacuten con el tamantildeo ni con cualquier otra propiedad de los solutos Son funcioacuten soacutelo del nuacutemero de partiacuteculas y son resultado del mismo fenoacutemeno el efecto de las partiacuteculas de soluto sobre la presioacuten de vapor del disolvente (Ver Figura inferior )

Las cuatro propiedades coligativas son

descenso de la presioacuten de vapor del disolvente

elevacioacuten ebulloscoacutepica

descenso crioscoacutepico

presioacuten osmoacutetica

DESCENSO RELATIVO DE LA PRESIOacuteN DE VAPOR

2

La presioacuten de vapor de un disolvente desciende cuando se le antildeade un soluto no volaacutetil Este efecto es el resultado de dos factores

1 la disminucioacuten del nuacutemero de moleacuteculas del disolvente en la superficie libre

2 la aparicioacuten de fuerzas atractivas entre las moleacuteculas del soluto y las moleacuteculas del disolvente dificultando su paso a vapor

Esta foacutermula nos permite enunciar la ley de Raoult la presioacuten de vapor del disolvente en disolucioacuten es igual a la presioacuten de vapor del disolvente puro por la fraccioacuten molar del disolvente en la disolucioacuten Esta foacutermula tiene validez para todas las disoluciones ideales (Soluciones diluidas)

P slv = Pordm X slv

ΔP = Pordm - Pslv Disminucioacuten de la presioacuten

ΔP =Pordm - (Pordm X slv) = Pordm (1 ndash X slv) X sto + X slv =1 X sto = 1 ndash X slv Pordm = Presioacuten de vapor del disolvente puro X sto= Fraccioacuten molar del soluto ΔP = Disminucioacuten de la presioacuten de vapor X slv = Fraccioacuten molar del solvente P sln = Presioacuten de vapor del disolvente en solucioacuten

ΔP = Pordm X sto El descenso relativo (ΔPPordm) de la presioacuten de vapor del disolvente en una disolucioacuten es proporcional a la fraccion molar del soluto

ELEVACIOacuteN EBULLOSCOacutePICA

La temperatura de ebullicioacuten de un liacutequido es aqueacutella a la cual su presioacuten de vapor iguala a la atmosfeacuterica

3

Cualquier disminucioacuten en la presioacuten de vapor (como al antildeadir un soluto no volaacutetil) produciraacute un aumento en la temperatura de ebullicioacuten para igualar la presioacuten La elevacioacuten de la temperatura de ebullicioacuten es proporcional a la fraccioacuten molar del soluto Este aumento en la temperatura de ebullicioacuten

(Te) es proporcional a la concentracioacuten molal del soluto

ΔTe = Tslv ndash T ordm gt OTe = Ke m

La constante ebulloscoacutepica (Ke) es caracteriacutestica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 052 ordmCmolKg Esto significa que una disolucioacuten molal de cualquier soluto no volaacutetil en agua manifiesta una elevacioacuten ebulloscoacutepica de 052 ordm C

4

DESCENSO CRIOSCOacutePICO

La temperatura de congelacioacuten de las disoluciones es maacutes baja que la temperatura de congelacioacuten del disolvente puro El punto de Congelacioacuten es la temperatura a la cual coexisten en equilibrio liquido y solido a la

presioacuten de 1 atm Llamando Tc al descenso crioscoacutepico y m a la concentracioacuten molal del soluto se cumple que

ΔT C= T ordm ndash Tslv ΔT f gt O Tc = Kc m

siendo Kc la constante crioscoacutepica del disolvente Para el agua este valor es 186 ordmCmolKg Esto significa que las disoluciones molales (m=1) de cualquier soluto en agua congelan a -186 ordm C

PRESIOacuteN OSMOacuteTICA

La presioacuten osmoacutetica es la propiedad coligativa maacutes importante por sus aplicaciones bioloacutegicas industriales pero antes de entrar de lleno en el estudio de esta propiedad es necesario revisar los conceptos de difusioacuten y de oacutesmosis

Difusioacuten es el proceso mediante el cual las moleacuteculas del soluto tienen a alcanzar una distribucioacuten homogeacutenea en todo el espacio que les es

5

accesible lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo En Biologiacutea es especialmente importante el fenoacutemeno de difusioacuten a traveacutes de membranas ya que la presencia de las membranas bioloacutegicas condiciona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares

La presencia de una membrana separando dos medios diferentes impone ciertas restricciones al proceso de difusioacuten de solutos que dependeraacuten fundamentalmente de la relacioacuten entre el diaacutemetro de los poros de la membrana y el tamantildeo de las partiacuteculas disueltas Las membranas se clasifican en cuatro grupos

impermeables no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente

semipermeables no permiten el paso de solutos verdaderos pero siacute del agua

dialiacuteticas son permeables al agua y solutos verdaderos pero no a los solutos coloidales

permeables permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y verdaderos soacutelo son impermeables a las dispersiones groseras

impermeables semipermeables Dialiacuteticas permeables

Biologiacutea y en Fisiologiacutea al hablar de disolvente nos referimos al agua pero los solutos pueden ser

coloidales (proteiacutenas polisacaacuteridos) verdaderos de tipo molecular (glucosa urea) verdaderos de tipo salino (NaCl KHCO3)

Oacutesmosis es la difusioacuten de liacutequidos a traveacutes de membranas Supongamos una disolucioacuten de NaCl separada del disolvente por una membrana semipermeable que como hemos visto permite el paso del agua pero no de la sal (Figura izquierda de la tabla) El agua tiende a atravesar la membrana pasando de la disolucioacuten maacutes diluiacuteda a la maacutes concentrada

6

o sea en el sentido de igualar las concentraciones Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinaacutemica y se debe a la existencia de una diferencia en la presioacuten de vapor entre las dos disoluciones El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana se igualan las concentraciones ya que el flujo neto de agua se detiene

El flujo de solvente desde una solucioacuten diluida hacia una solucioacuten maacutes concentrada a traveacutes de una membrana semipermeable recibe el nombre de oacutesmosis

Se define la oacutesmosis como la tendencia a diluirse de una disolucioacuten separada del disolvente puro por una membrana semipermeable Un soluto ejerce presioacuten osmoacutetica al enfrentarse con el disolvente soacutelo cuando no es

7

capaz de atravesar la membrana que los separa La presioacuten osmoacutetica de una disolucioacuten equivale a la presioacuten mecaacutenica necesaria para evitar la entrada de agua cuando estaacute separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla) Para medir la presioacuten osmoacutetica se utiliza el osmoacutemetro (Figura de abajo ) que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un eacutembolo en la parte superior Si introducimos una disolucioacuten en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presioacuten capaz de elevar el eacutembolo hasta una altura determinada Sometiendo el eacutembolo a una presioacuten mecaacutenica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolucioacuten y el valor de esta presioacuten mecaacutenica mide la presioacuten

Las leyes que regulan los valores de la presioacuten osmoacutetica para disoluciones muy diluiacutedas ideales) son anaacutelogas a las leyes de los gases Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H Van tHoff se expresan mediante la siguiente foacutermula

= C R T

donde representa la presioacuten osmoacutetica C es la concentracion de la

disolucioacuten R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta Si comparamos la presioacuten osmoacutetica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones

8

disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

3

Cualquier disminucioacuten en la presioacuten de vapor (como al antildeadir un soluto no volaacutetil) produciraacute un aumento en la temperatura de ebullicioacuten para igualar la presioacuten La elevacioacuten de la temperatura de ebullicioacuten es proporcional a la fraccioacuten molar del soluto Este aumento en la temperatura de ebullicioacuten

(Te) es proporcional a la concentracioacuten molal del soluto

ΔTe = Tslv ndash T ordm gt OTe = Ke m

La constante ebulloscoacutepica (Ke) es caracteriacutestica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 052 ordmCmolKg Esto significa que una disolucioacuten molal de cualquier soluto no volaacutetil en agua manifiesta una elevacioacuten ebulloscoacutepica de 052 ordm C

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DESCENSO CRIOSCOacutePICO

La temperatura de congelacioacuten de las disoluciones es maacutes baja que la temperatura de congelacioacuten del disolvente puro El punto de Congelacioacuten es la temperatura a la cual coexisten en equilibrio liquido y solido a la

presioacuten de 1 atm Llamando Tc al descenso crioscoacutepico y m a la concentracioacuten molal del soluto se cumple que

ΔT C= T ordm ndash Tslv ΔT f gt O Tc = Kc m

siendo Kc la constante crioscoacutepica del disolvente Para el agua este valor es 186 ordmCmolKg Esto significa que las disoluciones molales (m=1) de cualquier soluto en agua congelan a -186 ordm C

PRESIOacuteN OSMOacuteTICA

La presioacuten osmoacutetica es la propiedad coligativa maacutes importante por sus aplicaciones bioloacutegicas industriales pero antes de entrar de lleno en el estudio de esta propiedad es necesario revisar los conceptos de difusioacuten y de oacutesmosis

Difusioacuten es el proceso mediante el cual las moleacuteculas del soluto tienen a alcanzar una distribucioacuten homogeacutenea en todo el espacio que les es

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accesible lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo En Biologiacutea es especialmente importante el fenoacutemeno de difusioacuten a traveacutes de membranas ya que la presencia de las membranas bioloacutegicas condiciona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares

La presencia de una membrana separando dos medios diferentes impone ciertas restricciones al proceso de difusioacuten de solutos que dependeraacuten fundamentalmente de la relacioacuten entre el diaacutemetro de los poros de la membrana y el tamantildeo de las partiacuteculas disueltas Las membranas se clasifican en cuatro grupos

impermeables no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente

semipermeables no permiten el paso de solutos verdaderos pero siacute del agua

dialiacuteticas son permeables al agua y solutos verdaderos pero no a los solutos coloidales

permeables permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y verdaderos soacutelo son impermeables a las dispersiones groseras

impermeables semipermeables Dialiacuteticas permeables

Biologiacutea y en Fisiologiacutea al hablar de disolvente nos referimos al agua pero los solutos pueden ser

coloidales (proteiacutenas polisacaacuteridos) verdaderos de tipo molecular (glucosa urea) verdaderos de tipo salino (NaCl KHCO3)

Oacutesmosis es la difusioacuten de liacutequidos a traveacutes de membranas Supongamos una disolucioacuten de NaCl separada del disolvente por una membrana semipermeable que como hemos visto permite el paso del agua pero no de la sal (Figura izquierda de la tabla) El agua tiende a atravesar la membrana pasando de la disolucioacuten maacutes diluiacuteda a la maacutes concentrada

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o sea en el sentido de igualar las concentraciones Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinaacutemica y se debe a la existencia de una diferencia en la presioacuten de vapor entre las dos disoluciones El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana se igualan las concentraciones ya que el flujo neto de agua se detiene

El flujo de solvente desde una solucioacuten diluida hacia una solucioacuten maacutes concentrada a traveacutes de una membrana semipermeable recibe el nombre de oacutesmosis

Se define la oacutesmosis como la tendencia a diluirse de una disolucioacuten separada del disolvente puro por una membrana semipermeable Un soluto ejerce presioacuten osmoacutetica al enfrentarse con el disolvente soacutelo cuando no es

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capaz de atravesar la membrana que los separa La presioacuten osmoacutetica de una disolucioacuten equivale a la presioacuten mecaacutenica necesaria para evitar la entrada de agua cuando estaacute separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla) Para medir la presioacuten osmoacutetica se utiliza el osmoacutemetro (Figura de abajo ) que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un eacutembolo en la parte superior Si introducimos una disolucioacuten en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presioacuten capaz de elevar el eacutembolo hasta una altura determinada Sometiendo el eacutembolo a una presioacuten mecaacutenica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolucioacuten y el valor de esta presioacuten mecaacutenica mide la presioacuten

Las leyes que regulan los valores de la presioacuten osmoacutetica para disoluciones muy diluiacutedas ideales) son anaacutelogas a las leyes de los gases Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H Van tHoff se expresan mediante la siguiente foacutermula

= C R T

donde representa la presioacuten osmoacutetica C es la concentracion de la

disolucioacuten R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta Si comparamos la presioacuten osmoacutetica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones

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disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

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Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

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Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

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RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

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ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

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DESCENSO CRIOSCOacutePICO

La temperatura de congelacioacuten de las disoluciones es maacutes baja que la temperatura de congelacioacuten del disolvente puro El punto de Congelacioacuten es la temperatura a la cual coexisten en equilibrio liquido y solido a la

presioacuten de 1 atm Llamando Tc al descenso crioscoacutepico y m a la concentracioacuten molal del soluto se cumple que

ΔT C= T ordm ndash Tslv ΔT f gt O Tc = Kc m

siendo Kc la constante crioscoacutepica del disolvente Para el agua este valor es 186 ordmCmolKg Esto significa que las disoluciones molales (m=1) de cualquier soluto en agua congelan a -186 ordm C

PRESIOacuteN OSMOacuteTICA

La presioacuten osmoacutetica es la propiedad coligativa maacutes importante por sus aplicaciones bioloacutegicas industriales pero antes de entrar de lleno en el estudio de esta propiedad es necesario revisar los conceptos de difusioacuten y de oacutesmosis

Difusioacuten es el proceso mediante el cual las moleacuteculas del soluto tienen a alcanzar una distribucioacuten homogeacutenea en todo el espacio que les es

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accesible lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo En Biologiacutea es especialmente importante el fenoacutemeno de difusioacuten a traveacutes de membranas ya que la presencia de las membranas bioloacutegicas condiciona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares

La presencia de una membrana separando dos medios diferentes impone ciertas restricciones al proceso de difusioacuten de solutos que dependeraacuten fundamentalmente de la relacioacuten entre el diaacutemetro de los poros de la membrana y el tamantildeo de las partiacuteculas disueltas Las membranas se clasifican en cuatro grupos

impermeables no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente

semipermeables no permiten el paso de solutos verdaderos pero siacute del agua

dialiacuteticas son permeables al agua y solutos verdaderos pero no a los solutos coloidales

permeables permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y verdaderos soacutelo son impermeables a las dispersiones groseras

impermeables semipermeables Dialiacuteticas permeables

Biologiacutea y en Fisiologiacutea al hablar de disolvente nos referimos al agua pero los solutos pueden ser

coloidales (proteiacutenas polisacaacuteridos) verdaderos de tipo molecular (glucosa urea) verdaderos de tipo salino (NaCl KHCO3)

Oacutesmosis es la difusioacuten de liacutequidos a traveacutes de membranas Supongamos una disolucioacuten de NaCl separada del disolvente por una membrana semipermeable que como hemos visto permite el paso del agua pero no de la sal (Figura izquierda de la tabla) El agua tiende a atravesar la membrana pasando de la disolucioacuten maacutes diluiacuteda a la maacutes concentrada

6

o sea en el sentido de igualar las concentraciones Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinaacutemica y se debe a la existencia de una diferencia en la presioacuten de vapor entre las dos disoluciones El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana se igualan las concentraciones ya que el flujo neto de agua se detiene

El flujo de solvente desde una solucioacuten diluida hacia una solucioacuten maacutes concentrada a traveacutes de una membrana semipermeable recibe el nombre de oacutesmosis

Se define la oacutesmosis como la tendencia a diluirse de una disolucioacuten separada del disolvente puro por una membrana semipermeable Un soluto ejerce presioacuten osmoacutetica al enfrentarse con el disolvente soacutelo cuando no es

7

capaz de atravesar la membrana que los separa La presioacuten osmoacutetica de una disolucioacuten equivale a la presioacuten mecaacutenica necesaria para evitar la entrada de agua cuando estaacute separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla) Para medir la presioacuten osmoacutetica se utiliza el osmoacutemetro (Figura de abajo ) que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un eacutembolo en la parte superior Si introducimos una disolucioacuten en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presioacuten capaz de elevar el eacutembolo hasta una altura determinada Sometiendo el eacutembolo a una presioacuten mecaacutenica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolucioacuten y el valor de esta presioacuten mecaacutenica mide la presioacuten

Las leyes que regulan los valores de la presioacuten osmoacutetica para disoluciones muy diluiacutedas ideales) son anaacutelogas a las leyes de los gases Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H Van tHoff se expresan mediante la siguiente foacutermula

= C R T

donde representa la presioacuten osmoacutetica C es la concentracion de la

disolucioacuten R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta Si comparamos la presioacuten osmoacutetica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones

8

disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

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accesible lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo En Biologiacutea es especialmente importante el fenoacutemeno de difusioacuten a traveacutes de membranas ya que la presencia de las membranas bioloacutegicas condiciona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares

La presencia de una membrana separando dos medios diferentes impone ciertas restricciones al proceso de difusioacuten de solutos que dependeraacuten fundamentalmente de la relacioacuten entre el diaacutemetro de los poros de la membrana y el tamantildeo de las partiacuteculas disueltas Las membranas se clasifican en cuatro grupos

impermeables no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente

semipermeables no permiten el paso de solutos verdaderos pero siacute del agua

dialiacuteticas son permeables al agua y solutos verdaderos pero no a los solutos coloidales

permeables permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y verdaderos soacutelo son impermeables a las dispersiones groseras

impermeables semipermeables Dialiacuteticas permeables

Biologiacutea y en Fisiologiacutea al hablar de disolvente nos referimos al agua pero los solutos pueden ser

coloidales (proteiacutenas polisacaacuteridos) verdaderos de tipo molecular (glucosa urea) verdaderos de tipo salino (NaCl KHCO3)

Oacutesmosis es la difusioacuten de liacutequidos a traveacutes de membranas Supongamos una disolucioacuten de NaCl separada del disolvente por una membrana semipermeable que como hemos visto permite el paso del agua pero no de la sal (Figura izquierda de la tabla) El agua tiende a atravesar la membrana pasando de la disolucioacuten maacutes diluiacuteda a la maacutes concentrada

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o sea en el sentido de igualar las concentraciones Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinaacutemica y se debe a la existencia de una diferencia en la presioacuten de vapor entre las dos disoluciones El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana se igualan las concentraciones ya que el flujo neto de agua se detiene

El flujo de solvente desde una solucioacuten diluida hacia una solucioacuten maacutes concentrada a traveacutes de una membrana semipermeable recibe el nombre de oacutesmosis

Se define la oacutesmosis como la tendencia a diluirse de una disolucioacuten separada del disolvente puro por una membrana semipermeable Un soluto ejerce presioacuten osmoacutetica al enfrentarse con el disolvente soacutelo cuando no es

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capaz de atravesar la membrana que los separa La presioacuten osmoacutetica de una disolucioacuten equivale a la presioacuten mecaacutenica necesaria para evitar la entrada de agua cuando estaacute separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla) Para medir la presioacuten osmoacutetica se utiliza el osmoacutemetro (Figura de abajo ) que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un eacutembolo en la parte superior Si introducimos una disolucioacuten en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presioacuten capaz de elevar el eacutembolo hasta una altura determinada Sometiendo el eacutembolo a una presioacuten mecaacutenica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolucioacuten y el valor de esta presioacuten mecaacutenica mide la presioacuten

Las leyes que regulan los valores de la presioacuten osmoacutetica para disoluciones muy diluiacutedas ideales) son anaacutelogas a las leyes de los gases Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H Van tHoff se expresan mediante la siguiente foacutermula

= C R T

donde representa la presioacuten osmoacutetica C es la concentracion de la

disolucioacuten R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta Si comparamos la presioacuten osmoacutetica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones

8

disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

6

o sea en el sentido de igualar las concentraciones Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinaacutemica y se debe a la existencia de una diferencia en la presioacuten de vapor entre las dos disoluciones El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana se igualan las concentraciones ya que el flujo neto de agua se detiene

El flujo de solvente desde una solucioacuten diluida hacia una solucioacuten maacutes concentrada a traveacutes de una membrana semipermeable recibe el nombre de oacutesmosis

Se define la oacutesmosis como la tendencia a diluirse de una disolucioacuten separada del disolvente puro por una membrana semipermeable Un soluto ejerce presioacuten osmoacutetica al enfrentarse con el disolvente soacutelo cuando no es

7

capaz de atravesar la membrana que los separa La presioacuten osmoacutetica de una disolucioacuten equivale a la presioacuten mecaacutenica necesaria para evitar la entrada de agua cuando estaacute separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla) Para medir la presioacuten osmoacutetica se utiliza el osmoacutemetro (Figura de abajo ) que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un eacutembolo en la parte superior Si introducimos una disolucioacuten en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presioacuten capaz de elevar el eacutembolo hasta una altura determinada Sometiendo el eacutembolo a una presioacuten mecaacutenica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolucioacuten y el valor de esta presioacuten mecaacutenica mide la presioacuten

Las leyes que regulan los valores de la presioacuten osmoacutetica para disoluciones muy diluiacutedas ideales) son anaacutelogas a las leyes de los gases Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H Van tHoff se expresan mediante la siguiente foacutermula

= C R T

donde representa la presioacuten osmoacutetica C es la concentracion de la

disolucioacuten R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta Si comparamos la presioacuten osmoacutetica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones

8

disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

7

capaz de atravesar la membrana que los separa La presioacuten osmoacutetica de una disolucioacuten equivale a la presioacuten mecaacutenica necesaria para evitar la entrada de agua cuando estaacute separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla) Para medir la presioacuten osmoacutetica se utiliza el osmoacutemetro (Figura de abajo ) que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un eacutembolo en la parte superior Si introducimos una disolucioacuten en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presioacuten capaz de elevar el eacutembolo hasta una altura determinada Sometiendo el eacutembolo a una presioacuten mecaacutenica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolucioacuten y el valor de esta presioacuten mecaacutenica mide la presioacuten

Las leyes que regulan los valores de la presioacuten osmoacutetica para disoluciones muy diluiacutedas ideales) son anaacutelogas a las leyes de los gases Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H Van tHoff se expresan mediante la siguiente foacutermula

= C R T

donde representa la presioacuten osmoacutetica C es la concentracion de la

disolucioacuten R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta Si comparamos la presioacuten osmoacutetica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones

8

disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

8

disoluciones isotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan la misma presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipotoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan menor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

disoluciones hipertoacutenicas son aqueacutellas que manifiestan mayor presioacuten osmoacutetica que la disolucioacuten de referencia

La membrana del eritrocito Gloacutebulo rojo puede considerarse como una membrana semipermeable que permite el paso del agua pero no de las sales En un medio isotoacutenico (de igual presioacuten osmoacutetica) el eritrocito permanece inalterable Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotoacutenico el agua atravesaraacute la membrana hacia el citoplasma con lo que aumenta el volumen celular distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que eacutesta se rompe (Este fenoacutemeno se conoce con el nombre de hemolisis (rompe) Si el eritrocito se pone en un medio hipertoacutenico (de mayor presioacuten osmoacutetica) el agua sale del eritrocito hacia el exterior con lo cual su volumen disminuye y la membrana se retrae de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado

medio isotoacutenico medio hipotoacutenico medio hipertoacutenico

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

9

Resulta por tanto vital para la integridad de la ceacutelula que la presioacuten

osmoacutetica del medio intersticial sea constante

RELACIOacuteN ENTRE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

La presioacuten osmoacutetica y las demaacutes propiedades coligativas de las disoluciones diluiacutedas guardan una relacioacuten de proporcionalidad con la molalidad de la disolucioacuten Por lo tanto si despejamos el valor de m en cada foacutermula podemos relacionar todas las propiedades coligativas de las disoluciones entre siacute

De esta forma basta conocer un soacutelo dato para deducir inmediatamente todos los demaacutes Esta foacutermula soacutelo es aplicable en el caso de que el disolvente sea el agua Cuando se trata de otro disolvente los descensos de la presioacuten de vapor y los valores de las constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas seraacuten distintos

DETERMINACIOacuteN DE LA MASA MOLAR POR ABATIMIENTO DEL PUNTO DE

CONGELACIOacuteN O AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIOacuteN Conociendo ΔT y como m = ΔT Kb entonces obtenemos m ( molalidad ) Como m = ndeg moles soluto Kg Solvente entonces obtenemos n ( moles de soluto) Como n = masa MM entonces sabiendo la masa obtenemos MM( masa molar)

De la misma manera pero utilizando cualquiera de las propiedades coligativas se puede determinar la masa molecular de un soluto incoacutegnita

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

ELECTROLIacuteTICAS

DISOLUCIONES TOTALMENTE DISOCIADAS

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

10

Otras sustancias al disolverse en agua se disocian

originando un nuacutemero de partiacuteculas mayor que el

nuacutemero de moleacuteculas teoacutericas Como cada

moleacutecula se disocia en varias partiacuteculas en

general iones las propiedades coligativas

detectan una concentracioacuten de soluto

aparentemente mayor que la previsible El caso

maacutes importante lo constituyen las sustancias

electroliacuteticas Electrolitos son sustancias no

metaacutelicas que conducen la corriente eleacutectrica en

disolucioacuten acuosa o fundidas Son electrolitos las

sales los aacutecidos y las bases Asiacute mientras que una

disolucioacuten uno molal de urea congelaraacute a -186 ordm C

una disolucioacuten molal de NaCl congelaraacute a -372 ordm

C

Las leyes de las propiedades coligativas siguen

siendo vaacutelidas siempre que la molalidad se multiplique por un factor corrector el

coeficiente de Van tacuteHoff (i)

Este coeficiente informa del nuacutemero de partiacuteculas en que se ha disociado la

moleacutecula de soluto Si la disociacioacuten es completa el electrolito se considera fuerte

y el coeficiente i es praacutecticamente igual a el nuacutemero de iones en que se disocia

cada moleacutecula

Son electrolitos fuertes la mayoriacutea de las sales los aacutecidos fuertes y las bases

fuertes Asiacute en el caso del NaCl = 2 para el H2SO4 = 3 y para el Ba(OH)2 = 3

Por tanto al estudiar las propiedades coligativas de los electrolitos fuertes se

agrega atodas las expresiones matematicas de las propiedades la correccioacuten

por aumento en las particulas disueltas

i = Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teorica

11

RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

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RESUMEN DE FORMULAS Y TABLAS

Descenso de la presioacuten de vapor

ΔP =χs P

0 ΔP Descenso de la presioacuten de vapor

χs Fraccioacuten molar del soluto

P0

Presioacuten de vapor del disolvente puro

Ascenso ebulloscoacutepico

ΔT = Ke m ΔT Ascenso ebulloscoacutepico (ordmC oacute K)

Ke

Constante ebulloscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Descenso crioscoacutepico

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

12

ΔT = Kc m ΔT Descenso crioscoacutepico (ordmC oacute K)

Kc Constante crioscoacutepica (Kmiddotkgmiddotmol

-1

)

m Molalidad del soluto (molmiddotkg-1

)

Presioacuten osmoacutetica π V = m R T

π Presioacuten osmoacutetica (atm)

V Volumen de disolucioacuten (L)

n Moles de solutos (mol)

R Constante de los gases (0082 atmmiddotLmiddotmol -1

middotK-1

)

T Temperatura absoluta (K)

Constantes crioscoacutepicas y ebulloscoacutepicas de algunas sustacircncias

Presioacuten de vapor del agua a varias temperaturas

T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) T (degC) P

(mmHg) 0

5

10

15

4579

6543

9209

12788

35

40

45

50

42175

55324

7188

9251

80

85

90

95

3551

4336

52576

63390

Sustancia Kc

Kmiddotkgmiddotmol-1

Ke

Kmiddotkgmiddotmol-1

Pto congelacioacuten

(degC)

Ptoebullicioacuten

(degC)

Agua

Aacutecido aceacutetico

Benceno

Acetona

Tetracloruro de carbono

Ciclohexano

186

39

512

240

298

201

052

293

253

171

495

279

0

17

54

minus948

minus228

65

1000

1181

802

562

768

814

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456

13

20

25

30

17535

23756

31824

55

60

70

11804

14938

2337

100

105

110

76000

90607

107456