PROPIEDADES COLIGATIVAS

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ

Materia:

Fisicoquímica

Estrategia de continuidad académica

Unidad III

“Propiedades Coligativas”

Alumno:

Vázquez Crespo Óscar Adrián

Profesor:

Barrán Herrera José de Jesús

Contenido

PROPIEDADES COLIGATIVAS        3

DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR        3

DEFINICION        3

CONCEPTO        3

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICION        4

DEFINICION        4

CONCEPTO        4

DESENCENSO DEL PUNTO DE CONGELACION        6

DEFINICION        6

CONCEPTO        6

EJERCICIO        11

PRESION OSMOTICA        11

DEFINICION        11

CONCEPTO        12

EJERCICIO        15

APLICACION DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS        15

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Las propiedades coligativas son aquellas propiedades de las disoluciones que están interrelacionadas.

Por ejemplo, supongamos que se añade un soluto a un disolvente puro A, la fracción molar de A disminuye. La relación > 0 muestra que una disminución de  debe traer consigo una disminución del potencial químico de A Por tanto, la adición de un soluto a T y P constantes reduce el potencial químico del disolvente, , por debajo de . Esta variación del potencial químico del disolvente modifica la presión de vapor, el punto de ebullición normal y el punto de congelación normal, y da lugar al fenómeno de la presión osmótica. Estas cuatro propiedades son las propiedades coligativas. Cada una está relacionada con un tipo de equilibrio entre fases. [pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR

DEFINICION

La presión de vapor es la presión que ejerce la fase gaseosa o vapor sobre la fase líquida en un sistema cerrado a una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico. Su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. 

CONCEPTO

Consideremos la disolución de un soluto no volátil en un disolvente. Con el término «no volátil» queremos decir que la contribución del soluto a la presión de vapor de la disolución es despreciable. Esta condición se cumple para casi todos los solutos sólidos, pero no para los solutos líquidos o gaseosos. La presión de vapor de la disolución P es por lo tanto debida únicamente a la presencia del disolvente A. Para simplificar, supondremos que las presiones son lo suficiente­ mente bajas como para considerar que todos los gases son ideales.  Cuando esto no sea así, será necesario sustituir las presiones por fugacidades.

Ecuación de la presión de vapor de la disolución para las disoluciones de no electrólitos y las disoluciones de electrólitos es

                          soluto no volatil                                 (1)[pic 9]

donde  se emplea  la escala  de fracciones  molares  para definir  el  coeficiente de actividad del disolvente El cambio de la presión de vapor con respecto al disolvente puro A, , es , Utilizando (1) se obtiene[pic 10][pic 11][pic 12]

                         soluto no volatil                                (2)[pic 13]

La medida de presiones de vapor en la disolución permite la determinación de · Utilizando seguidamente la ecuación de Gibbs-Duhem se obtiene y del soluto.[pic 14]

Si la disolución es muy diluida, entonces  y[pic 15]

                         dilución diluida ideal, soluto no volatil         (3)[pic 16]

Para un único soluto que no se disocia,  es igual a la fracción del soluto  y ; en  estas condiciones,  es independiente de la naturaleza de B y sólo depende de su fracción molar en la disolución.[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICION

DEFINICION

El punto de ebullición normal de un líquido puro o una disolución es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a 1 atm. Un soluto no volátil reduce la presión de vapor

CONCEPTO

Considérese una solución en equilibrio con el vapor del disolvente puro. La condición de equilibrio es que

                        µ(T. p,  X)=  µvap(T, p).                                                (4)

Si la solución es ideal,

                        µº(T , p) + RT In x = µvap(T, p),

y

                        [pic 21]

La energia de Gibbs molar de vaporización es

[pic 22]

de manera que

                                                                                        (5)[pic 23]

El aspecto matemático que sigue es idéntico al empleado para la deducción de las fórmulas de la disminución de la temperatura de congelación, pero con el signo invertido en cada término que contiene .[pic 24]

Esta diferencia en el signo significa tan sólo que mientras la temperatura de congelación

disminuye, la de ebullición aumente.

Podemos escribir las ecuaciones finales directamente.

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