PROPIEDADES COLIGATIVAS

En qumica se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolucin que dependen nicamente de la concentracin. Generalmente expresada como concentracin, es decir, de la cantidad de partculas de soluto por partculas totales, y no de la composicin qumica del soluto.

Estn estrechamente relacionadas con la presin de vapor, que es la presin que ejerce la fase de vapor sobre la fase lquida, cuando el lquido se encuentra en un recipiente cerrado. La presin de vapor depende del solvente y de la temperatura a la cual sea medida (a mayor temperatura, mayor presin de vapor). Se mide cuando el sistema llega al equilibrio dinmico.

Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen del pequeo tamao de las partculas dispersas. En general, forman disoluciones verdaderas las sustancias con un peso molecular inferior a 104 dalton. Algunas de estas propiedades son funcin de la naturaleza del soluto (color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad elctrica, etc.). Otras propiedades

dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensin superficial, ndice de refraccin, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades ms universales que slo dependen de la concentracin del soluto y no de la naturaleza de sus molculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas.

Las propiedades coligativas no guardan ninguna relacin con el tamao ni con cualquier otra propiedad de los solutos.

Son funcin slo del nmero de partculas y son resultado del mismo fenmeno: el efecto de las partculas de soluto sobre la presin de vapor del disolvente (Ver Figura superior).

Propiedades de las disoluciones:

1. propiedades constitutivas: aquellas que dependan de la naturaleza de las partculas disueltas. Ej. Viscosidad, densidad, conductividad elctrica, etc.

2. Propiedades coligativas:

Dependen del nmero de partculas disueltas en una cantidad fija de disolvente y no de la naturaleza de estas partculas. Ej. Descenso de la presin de vapor, aumento del punto de ebullicin, disminucin del punto de congelacin, presin osmtica.

Utilidades de las propiedades coligativas:

a. separar los componentes de una solucin por destilacin fraccionada b. formular y crear mezclas frigorficas y anticongelantes c. determinar masas molares de solutos desconocidos d. formular sueros fisiolgicos para animales e. formular caldos de cultivos para microorganismos f. formular soluciones de nutrientes especiales para regados de vegetales Las disoluciones deben ser relativamente diluidas (menores a 0,2 M), en donde las fuerzas de atraccin intermolecular entre soluto y solvente sern mnimas. Presin de Vapor Evaporacin es la tendencia de las partculas de la superficie del lquido, a salir de la fase liquida en forma de vapor. Es importante saber que no todas las partculas de lquido tienen la misma energa cintica (no todas se mueven a la misma velocidad). Las partculas con mayor energa en la superficie pueden escaparse a la fase gaseosa. Las molculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase liquida ejercen una fuerza contra la superficie del lquido, a la que se le denomina presin de vapor, cuando ambas fases estn en equilibrio dinmico. Esta presin de vapor depende de la temperatura y de la naturaleza del lquido. Conclusiones: 1. Para un mismo lquido, la presin de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura 2. Lquidos diferentes a la misma temperatura presentan presiones de vapor diferentes.

Propiedad Coligativa 1: Disminucin de la presin de vapor Los lquidos no voltiles presentan una gran interaccin entre soluto y solvente, por lo tanto su presin de vapor es pequea, mientras que los lquidos voltiles tienen interacciones moleculares ms dbiles, lo que aumenta la presin de vapor. Si el soluto que se agrega es no voltil, se producir un descenso de la presin de vapor, ya que este reduce la capacidad del disolvente a pasar de la fase lquida a la fase vapor. El grado en que un soluto no voltil disminuye la presin de vapor es proporcional a su concentracin. Ley de Raoult = "A una temperatura constante, el descenso de la presin de vapor es proporcional a la concentracin de soluto presente en la dispolucin" Pv = Po X La Presin de vapor es proporcional a la Presin de vapor en estado puro y su fraccin molar (X) Las diferencias entre las presiones de vapor se cuantifican segn las siguientes relaciones:

Pv = PoA - PB PV= P0A XB P0A- PA = P0A XB tambien se debe considerar una solucin formada por dos componentes A y B: PA = XA P0A y PB = XB P0B La presion total Pt es: PT = XA P0A + XB P0B Ej. Consideremos una disolucin formada por 1 mol de benceno y 2 moles de tolueno. El benceno presenta una presin de vapor P0 de 75 mmmHg y el Tolueno de 22mmHg a 20C. Cul es la Presion total? Respuesta: La fraccin molar de benceno y Tolueno sern:

Xbenceno = 1 / 1+2 = 0,33 X Tolueno = 2 /1+2 = 0,67 Las presiones parciales sern:

Pbenceno = 0,33 x 75mmHg = 25 mmHg ; P Tolueno = 0,67 x 22 mmHg = 15 mmHg y la PT ser: PT = 25 mmHg + 15 mmHg = 40 mmHg.

Propiedad Coligativa 2: Aumento punto de Ebullicin Un disolvente tiene menor numero de particulas que se convierten en gas por la accin de las moleculas del soluto en la superficie. Esto provoca el descenso del punto de ebullicin, pues la presin de vapor se igualar a la presin atmosferica a mayor temperatura.

Asi dTe = PeAB - P0B

El descenso del punto de ebullicin dTe se obtiene por la diferencia entre el punto de ebullicin de la disolucin (PeAB) y el punto de ebullicin del disolvente puro (PoB). Adems se sabe tambin que dTe = Ke m donde Ke es la constante ebulloscopica que establece el descenso del punto de ebullicin de una disolucin 1 molal y es propia de cada disolvente y est tabulada. Para el caso del agua es 0,52C/m. m es la molalidad. Ej. Cul es el punto de ebullicin de una solucin de 100g de anticongelante etilenglicol C2H6O2 en 900 g de agua (Ke= 0,52C/m). (datos: masa soluto 100g; peso molecular etilenglicol 62 g/mol; masa solvente agua 900g; peso molecular agua 18 g/mol; Ke = 0,52C/m; Te= 100C) Respuesta: Si dTe= Te - Te (1) y dTe = Ke m (2), para obtener Te necesitamos dTe (ascenso de temperatura de ebullicin), lo obtenemos de ecuacin (2). 62g ----- 1 mol 100g ----X moles ; X = 1,613 moles de soluto Molalidad = 1,613 moles/ 0,9 Kg solvente = 1,792 molal Luego dTe = 0,52C/m x 1,792 molal = 0,9319C Asi en la ecuacin (1), dTe = 0,9319 = Te - Te 0,9319 + 100 = Te Te = 100,9319C

Propiedad Coligativa 3: Descenso punto de congelacin En una solucin, la solidificacin del solvente se producir cuando ste rompa sus interacciones con el soluto y se enlace nuevamente como si estuviera puro. Para ello la temperatura debe bajar ms que el punto en el cual el disolvente se congelara puro, por lo tanto, el punto de congelacin es siempre ms bajo que el disolvente puro y directamente proporcional a la concentracin del soluto. El descenso del punto de congelacin dTc = TcB - TAB siendo TcB el punto de congelacin del solvente puro y TAB el punto de congelacin de la disolucin. Experimentalmente, tambien se observa que dTc = Kc m donde Kc es la constante crioscpica que representa el descenso del punto de congelacin de una solucin 1 molal y es propia de cada disolvente y esta tabulada. Para el agua es 1,86C/m; m es la molalidad. El punto de congelacin es la temperatura a la cual la presin de vapor del liquido y del slido son iguales, provocando que el liquido se convierta en slido. Ej. Para el etilenglicol se debe calcular el punto de congelacin de una solucin de 100g de

anticongelante, en 900 g de agua, sabiendo que Kc= 1,86C/molal Respuesta: Determinemos la molalidad de la disolucion: 62g ------ 1mol 100g -----X; X = 1,61 moles de soluto; molalidad = 1,61 moles/0,9 Kg solvente = 1,79 molal As dTc = 1,86C/m x 1,79 molal = 3,33C despejando se obtendr: 3,33C = dTc = Tc - Tc ; si TC = OC, entonces: Tc = -3,33C

Propiedad Coligativa 4: Presin osmtica

Al poner en contacto dos disoluciones de diferente concentracin a travs de una membrana semipermeable se producir el paso del disolvente desde la disolucin ms diluida hacia la ms concentrada, fenmeno conocido como osmosis. La Presin osmtica es aquella que establece un equilibrio dinmico entre el paso del disolvente desde la disolucin diluida hacia la mas concentrada y viceversa. Ecuacin de Vant Hoff: pi = nRT/V; donde pi es la presin osmtica; R = 0,082 Latm/K mol; T la temperatura en K; V el volumen en L. Si el volumen de la solucin fuera 1L entonces n/V = Molaridad y la ecuacin quedara como: pi = MRT Ej. La presin osmotica promedio de la sangre es 7,7 atm a 25C. Qu concentracin de glucosa ser isotnica con la sangre? Respuesta: M = pi/RT, reemplazando, M=7,7 atm /0,082L atm/Kmol x 298K M = 0,31 M o 5,3%

Cuando el benceno acta como radical de otra cadena se denomina fenilo.

Posiciones Orto, Meta y Para para la localizacin de los radicales en el benceno.

Los hbridos de resonancia son estructuras intermedias entre dos estructuras separadas. Estos enlaces simples y dobles deberan tener distintas longitudes entre tomos de carbonos vecinos, sin embargo se ha comprobado que los enlaces son intermedios entre uno simple y uno doble.

Bibliografa

http://www.ehu.eus/biomoleculas/agua/coligativas.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Propiedad_coligativa

http://lacienciadelfuturo.galeon.com/contenido.htm

http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/quimica/Tema4.html

http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-coligativas-

quimica/propiedades-coligativas/