UNIDAD DIDÁCTICA 0: REPASO DE CONCEPTOS (1ª PARTE)

APARTADO 6 - PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES

QUÍMICA. 2º BACHILLERATO. PROFESOR: CARLOS M. ARTEAGA

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QUÍMICA. 2º DE BACHILLERATO. ESTUDIOS A DISTANCIA. PROFESOR: CARLOS MARTÍN ARTEAGA

UNIDAD DIDÁCTICA 0

REPASO DE CONCEPTOS (1ª PARTE)

6.- PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES

ESTUDIA / APRENDE

Qué son y qué caracteriza a todas las propiedades coligativas.

Ejercicios de cálculo de descenso crioscópico y ascenso ebulloscópico.

El concepto de presión osmótica.

La explicación del fenómeno de la ósmosis y los conceptos de disolución hipotónica,

isotónica e hipertónica.

Hay algunas propiedades del disolvente que se modifican al añadir un soluto y que no dependen de la

naturaleza del soluto, sino de la concentración de la disolución. Dichas propiedades reciben el nombre de

PROPIEDADES COLIGATIVAS.

Las propiedades coligativas más importantes son: el punto de ebullición, el punto de congelación, la presión

osmótica y la presión de vapor. Nosotros vamos a estudiar la variación en las tres primeras.

a) CRIOSCOPÍA Y EBULLOSCOPÍA.

El punto de congelación y el punto de ebullición de una disolución son diferentes de los del disolvente puro.

Estos fenómenos de variación de estas temperaturas se denominan respectivamente crioscopía y

ebulloscopía.

- CRIOSCOPÍA es el descenso que se produce en el punto de congelación de una disolución con respecto al

disolvente puro.

Así, el punto de congelación del agua pura a la presión atmosférica es 00C, pero basta añadirle una pequeña

cantidad de soluto para que congele a temperaturas inferiores.

Este descenso en el punto de congelación se denomina DESCENSO CRIOSCÓPICO y es directamente

proporcional a la concentración de soluto en la disolución e independiente del tipo de soluto.

f cT K m

En donde Tf es el descenso que experimenta la temperatura de fusión, Kc es la constante crioscópica que

depende únicamente del tipo de disolvente (no del soluto) y m la molalidad de la disolución

- EBULLOSCOPÍA es el aumento que se produce en el punto de ebullición de una disolución con respecto al

disolvente puro.

El agua pura a la presión atmosférica hierve a 100ºC, pero basta con añadirle una pequeña cantidad de

soluto para que hierva a temperaturas superiores a la anterior.

Este aumento en el punto de ebullición se denomina AUMENTO EBULLOSCÓPICO y también es

directamente proporcional a la concentración de soluto en la disolución e independiente del tipo de soluto.

e eT K m

En donde Te es el ascenso que experimenta la temperatura de ebullición, Ke es la constante ebulloscópica

que depende únicamente del tipo de disolvente (no del soluto) y m la molalidad de la disolución.

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EJERCICIOS RESUELTOS

Calcula la temperatura de congelación y de ebullición de una disolución acuosa preparada con 500 gramos de agua y 20 gramos de glucosa (C6 H12 O6).

Datos: Kc del agua = 1,86 0C · mol–1 · kg; Ke del agua = 0,52 0C · mol–1 · kg

Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16.

Calculamos el peso molecular de la glucosa:

6 12 6C H O

6 C = 6 12 =72

12 H 12 1 12 P.m. 72 12 96 180

6 O = 6 16 =96

De donde: 20

0 111180

ss

m (g) gn , moles

P.m.(g) g

Esta cantidad está en 0,5 kg de agua, por lo que la molalidad será:

s

disolv

n 0,111 molm 0,222

m (kg) 0,5 kg

El descenso crioscópico es:

1 1

f cT K m 1,86 ºC mol kg 0,222 mol kg 0,41ºC

Y el punto de congelación:

tc = 0 – 0,41 = –0,410C

El ascenso ebulloscópico es:

1 1

e eT K m 0,52 ºC mol kg 0,222 mol kg 0,12ºC

Y el punto de ebullición:

tc = 100 + 0,12 = 100,120C

Al disolver 13,1 gramos de glucosa en 75 cm3 de agua, se observa que la disolución se congela a –1,80 0C Calcula la masa molecular de la glucosa.

f c

f

c

T K m

T 1,80 molm 0,968

K 1,86 kg

Escribiendo la expresión de la molalidad y sustituyendo datos será:

ss disolv

disolv

nm n m m (kg) 0,968 0,075 0,0726 moles

m (kg)

ss

s

s

mn

P.m.

m 13,1P.m. 180,4u

n 0,0726

b) PRESIÓN OSMÓTICA

Llamamos presión osmótica a la presión que ejercen las partículas de soluto sobre las paredes del

recipiente que lo contiene.

Al igual que un gas encerrado en un recipiente ejerce una presión sobre las paredes de éste debido a los

choques de sus partículas producidos por el continuo movimiento de éstas, las partículas de soluto causan

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una presión debido a los choques contra las paredes producidos por el continuo movimiento de dichas

partículas.

El valor de la presión osmótica es directamente proporcional a la concentración de soluto en la disolución, y

es independiente del tipo de soluto.

El fenómeno de la ÓSMOSIS está directamente relacionado con la presión osmótica:

Si se ponen en contacto dos disoluciones con diferentes presiones osmóticas a través de una membrana

permeable, las dos disoluciones tenderán a igualar sus presiones osmóticas, de forma que pasa disolvente

de la de menor presión osmótica a la de mayor y soluto de la de mayor a la de menor hasta que sus

presiones osmóticas se igualen.

Si la membrana es semipermeable (membrana que permite el paso de moléculas de disolvente pero no de

soluto) se produce un paso de disolvente desde la disolución más diluida hacia la más concentrada hasta

que se igualen ambas. A este proceso se le denomina ÓSMOSIS.

ÓSMOSIS: Fenómeno físico que consiste en el paso de disolvente de la disolución de menor concentración

a la de mayor concentración a través de la membrana semipermeable que las separa hasta que las

concentraciones queden igualadas.

La ÓSMOSIS es un fenómeno de gran importancia en muchos procesos naturales. Su importancia la

podemos ver en las disoluciones que se emplean para alimentación intravenosa (suero fisiológico): Como

las membranas celulares son semipermeables, lo son las de los glóbulos rojos que tenemos en la sangre. Si

el suero fisiológico tuviera una presión osmótica mayor que el interior de los glóbulos rojos, comenzaría a

salir el líquido celular y el glóbulo rojo se arrugaría; si la presión osmótica del suero fuese menor se

hincharía el glóbulo rojo e incluso podría estallar. El suero fisiológico debe ser ISOTÓNICO con respecto al

interior de los glóbulos rojos.

Una disolución es ISOTÓNICA con respecto a otra cuando tiene la misma presión osmótica que ésta, es

HIPERTÓNICA con respecto a otra cuando su presión osmótica es mayor que ésta e HIPOTÓNICA si es

menor.

CONTESTA Y REPASA

Calcula la temperatura de congelación y de ebullición de una disolución acuosa preparada con 25,0 gramos de etilenglicol (C2H6O2) y 5 kilogramos de agua.

Datos: Kc del agua = 1,86 0C · mol–1 · kg; Ke del agua = 0,52 0C · mol–1 · kg

Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16.

Una disolución que contiene 2,0 gramos de un soluto no volátil en 10 gramos de alcanfor solidifica a 158 0C. Calcula la masa molecular del soluto (Tfusión alcanfor puro = 178 0C; Kc del alcanfor = 40,0 0C · mol–1 · kg)

¿Qué es la ósmosis? ¿Qué es una membrana semipermeable?