propiedades coligativas de las soluciones se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el...
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PROPIEDADES COLIGATIVAS
DE LAS
SOLUCIONES
Propiedades Coligativas
Son aquellas propiedades físicas
de las soluciones que dependen
más bien de la cantidad de soluto
que de su naturaleza.
Cuatro son las propiedades Coligativas:
Disminución de la presión de vapor
Disminución del punto de congelación
Aumento del punto de ebullición
Presión osmótica
Disminución de la presión de vapor
Cuando se agrega un soluto no volátil a
un solvente puro, la presión de vapor de
éste en la solución disminuye.
P solución < Pº solvente puro
P = P° - P
Pº = presión de vapor del solvente puro
P = presión de vapor del solvente en la solución
La presión de vapor ejercida por un líquido
es proporcional a su fracción molar en la
solución.
Ley de Raoult
Ley de Raoult
PA = XA P°A
PA : Presión de vapor del componente A
XA : Fracción molar de A
P°A : Presión de vapor de A puro
Para un soluto no volátil:
P = P°A XB
donde:
P : Disminución de la presión de vapor
XB : fracción molar del soluto B no volátil
P°A : presión de vapor del solvente A puro
Fracción molar (Xi)
Se define como la relación entre los moles de
cada componente y los moles totales
presentes en la mezcla.
Si la mezcla contiene sólo un soluto (a) y un
solvente (b), se tendrá:
(b)solventedemoles(a)solutodemoles
(a)solutodemoles
aX
Ejercicio: Calcule el descenso de la presión de vapor de agua,
cuando se disuelven 5.67 g de glucosa, C6H12O6, en
25.2 g de agua a 25°C. La presión de vapor de agua a
25°C es 23.8 mm Hg
moles 1,4g/mol 18
g 25,2 solvente de moles
mol 0,0315 soluto de moles g/mol 180
g 5,67
MM
masasoluto de moles
moles 1,4) (0,0315
moles 0,0315
totales moles
soluto moles χsoluto
0,022 soluto X
P = P°A XB = 23,8 x 0.022 = 0,5236 mm de Hg
... aplicación
El naftaleno C10H8, se utiliza para hacer bolas para combatir la polilla. Suponga una solución que se hace disolviendo 0,515 g de naftaleno en 60,8 g de cloroformo CHCl3, calcule el descenso de la presión de vapor del cloroformo a 20°C en presencia del naftaleno. La p de v del cloroformo a 20°C es 156 mm Hg. Se puede suponer que el naftaleno es no volátil comparado con el cloroformo. ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?
Para una solución ideal:
Si los componentes son los líquidos A y B:
Psolución = P°A XA + P°B XB
Psolución : Presión de la solución ideal
P°A y P°B : Presiones de vapor de A y B puros
XA y XB : Fracciones molares de A y B
... aplicación
Una solución líquida consiste en 0,35 fracciones mol de dibromuro de etileno, C2H4Br2, y 0,65 fracciones mol de dibromuro de propileno, C3H6Br2. Ambos son líquidos volátiles; sus presiones de vapor a 85°C son 173 mm Hg y 127 mm Hg, respectivamente. Calcule la presión de vapor total de la solución. (143,1 mm Hg)
Pre
sión
de
vap
or
del
solv
en
te
(mm
de
Hg)
760
Sólido Líquido
Gas
Tf Te
Temperatura (°C)
Tf solución Tf solvente puro
Te solvente puro Te solución
DIAGRAMA PUNTO FUSIÓN Y PUNTO EBULLICIÓN SOLVENTE PURO - SOLUCIÓN
DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN
Cuando se agrega un soluto no volátil a un
solvente puro, el punto de congelación de éste
disminuye.
T Congelación solución < Tº Congelación Solvente puro
Tf = - Kf • m
Donde:
Tf = Disminución del punto de congelación
Kf = Constante Crioscópica
m = molalidad de la solución
Tf = Tf solución - Tf solvente
DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN
AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
Cuando se agrega un soluto no volátil a un
solvente puro, el punto de ebullición de éste
aumenta.
TEb. solución > Tº Eb. solvente puro
Donde:
Te = Aumento del punto de ebullición
Ke = Constante ebulloscópica
m = molalidad de la solución
Te = Te solución - Te solvente
Te = Ke • m
AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
Algunas propiedades de disolventes comunes
solvente Tebull. (ºC) Keb
(ºCKg/mol) Tcong. (ºC)
Kc
(ºCKg/mool
Agua 100 0.512 0 1.86
Benceno 80.1 2.53 5.48 5.12
Alcanfor 207.42 5.61 178.4 40.0
fenol 182 3.56 43 7.40
Ácido
acético 118.1 3.07 16.6 3.90
Tetracloruro
de carbono 76.8 5.02 - 22.3 29.8
etanol 78.4 1.22 - 114.6 1.99
... aplicación
Una solución acuosa de glucosa es 0.0222 m ¿cuáles
son el punto de ebullición y el punto de congelación de
esta solución? (100,011 ºC y – 0,041 ºC)
¿Cuántos gramos de etilenglicol, CH2OHCH2OH, se
deben adicionar a 37.8 g de agua para dar un punto de
congelación de -0.150°C? (0,189 g)
Se disolvió una muestra de 0.205 g de fósforo blanco en
25.0 g de CS2 Se encontró que la elevación del punto
de ebullición de la solución de CS2 fue 0.159°C. Cuál
es el peso molecular del fósforo en solución? ¿cuál es
la fórmula del fósforo molecular? (Keb = 2,47) (127,38
g/mol)
PRESIÓN OSMÓTICA
Osmosis Normal
Agua pura Disolución
> P
PRESIÓN OSMÓTICA
Agua pura Disolución
P >
Osmosis inversa
P
Se define la presión osmótica como el proceso,
por el que el disolvente pasa a través de una
membrana semipermeable.
Como n/V es molaridad (M), entonces:
= M • R • T
V
nRTπ R = 0.0821 atm L / (mol K)
Se expresa como:
Ejercicios
Una disolución contiene 1 g de hemoglobina disuelto
en suficiente agua para formar 100 mL de disolución.
La presión osmótica a 20ºC es 2.72 mm Hg.
Calcular:
a) La molaridad de la hemoglobina.(1,488x10-4 M)
b) La masa molecular de la hemoglobina.(67165,8
g/mol)
Ejercicios
¿Qué presión osmótica ejercerá una solución
de urea (NH2CONH2) en agua al 1%, a 20ºC?.
Considere que 1000 g corresponde
aproximadamente a 1 L de solución. (0,4 atm)
¿Qué concentración en g/L habría de tener una
solución de anilina en agua, para que su
presión osmótica a 18ºC sea de 750 mm Hg?
(PM= 93.12) (3,85 g/L)
Propiedades Coligativas de los electrolitos
Un electrolito es una sustancia que disuelta
en agua conduce la corriente eléctrica. (son
electrolitos aquellas sustancias conocidas
como ácidos, bases y sales).
Para las disoluciones acuosas de electrolitos
es necesario introducir en las ecuaciones, el
factor i
Ejemplo
Estimar los puntos de congelación de las disoluciones
0.20 molal de:
a) KNO3 (-0,74 ºC)
b) MgSO4 (-0,74 ºC)
c) Cr(NO3)3 (-1,488 ºC)
El punto de congelación del HF 0.20 m es -0.38ºC.
¿estará disociado o no? (NO ya que Cmolal desde la
fórmula es la misma)
http://www.ehu.eus/biomoleculas/agua/coligativas.htm
https://www.youtube.com/watch?v=7-QJ-UUX0iY VIDEO