Propiedades Coligativas de las soluciones

1

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

I.- Introducción.

Los estudios teóricos y experimentales han permitido establecer, que los líquidos poseen

propiedades físicas características. Entre ellas cabe mencionar: la densidad, la propiedad de

ebullir, congelar y evaporar, la viscosidad y la capacidad de conducir la corriente eléctrica, etc.

Cada líquido presenta valores característicos (es decir, constantes) para cada una de estas

propiedades.

Cuando un soluto y un solvente dan origen a una solución, la presencia del soluto

determina una modificación de estas propiedades con relación a su estado normal en forma

aislada, es decir, líquido puro. Estas modificaciones se conocen como PROPIEDADES DE

UNA SOLUCIÓN.

Las propiedades de las soluciones se clasifican en dos grandes grupos:

1.- Propiedades constitutivas: son aquellas que dependen de la naturaleza de las

partículas disueltas. Ejemplo: viscosidad, densidad, conductividad eléctrica, etc.

2.- Propiedades coligativas o colectivas: son aquellas que dependen del número de

partículas (moléculas, átomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente. Las

cuales son:

- descenso en la presión de vapor del solvente,

- aumento del punto de ebullición,

- disminución del punto de congelación,

- presión osmótica.

Es decir, son propiedades de las soluciones que solo dependen del número de

partículas de soluto presente en la solución y no de la naturaleza de estas partículas.

IMPORTANCIA DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

Las propiedades coligativas tienen tanta importancia en la vida común como en las

disciplinas científicas y tecnológicas, y su correcta aplicación permite:

A) Separar los componentes de una solución por un método llamado destilación

fraccionada.

B) Formular y crear mezclas frigoríficas y anticongelantes.

C) Determinar masas molares de solutos desconocidos.

D) Formular sueros o soluciones fisiológicas que no provoquen desequilibrio hidrosalino

en los organismos animales o que permitan corregir una anomalía del mismo.

E) Formular caldos de cultivos adecuados para microorganismos específicos.

F) Formular soluciones de nutrientes especiales para regadíos de vegetales en general.

En el estudio de las propiedades coligativas se deberán tener en cuenta dos características

importantes de las soluciones y los solutos.

Soluciones: Es importante tener en mente que se está hablando de soluciones relativamente

diluídas, es decir, disoluciones cuyas concentraciones son ≤ 0,2 Molar,en donde

teóricamente las fuerzas de atracción intermolecular entre soluto y solvente serán

mínimas.

Solutos: Los solutos se presentarán como:

Electrolitos:disocian en solución y conducen la corriente eléctrica.

No Electrolito: no disocian en solución. A su vez el soluto no electrolito puede ser

volátil o no volátil.

2

Para mayor entendimiento de este capítulo describiremos las propiedades

coligativas de solutos No Electrolitos y luego en un capitulo aparte serán considerados los

solutos Electrolito.

I.- PROPIEDADES COLIGATIVAS Nº1: Disminución de la presión de vapor.

A.- CONCEPTOS BÁSICOS: PRESIÓN DE VAPOR.

1.- Consideraciones:

• Una de las características más importantes de los líquidos es su

capacidad para evaporarse, es decir, la tendencia de las partículas de

la superficie del líquido, a salir de la fase líquida en forma de vapor.

• No todas las partículas de líquido tienen la misma Energía Cinética,

es decir, no todas se mueven a igual velocidad sino que se mueven a

diferentes velocidades.

• Solo las partículas más energizadas (con mayor energía) pueden

escaparse de la superficie del líquido a la fase gaseosa.

• En la evaporación de líquidos, hay ciertas moléculas próximas a la

superficie con suficiente energía como para vencer las fuerzas de

atracción del resto (moléculas vecinas) y así formar la fase gaseosa.

Importante: Cuanto mas débiles son las fuerzas de atracción

intermoleculares, mayor cantidad de moléculas podrán escapar a la

fase gaseosa.

• Si un líquido está en un recipiente sellado puede parecer que no

existiera evaporación, pero experimentos cuidadosos demuestran que

las moléculas continúan abandonando el líquido.

• Algunas moléculas de vapor regresan a la fase líquida, ya que a

medida que aumenta la cantidad de moléculas de fase gaseosa

aumenta la probabilidad de que una molécula choque con la

superficie del líquido y se adhiera a él.

• A medida que pasa el tiempo, la cantidad de moléculas que regresan

al líquido iguala exactamente a las que escapan a la fase de vapor.

Entonces, el número de moléculas en la fase gaseosa alcanza un valor

uniforme.

Importante: La condición en la cual dos procesos opuestos se

efectúan simultáneamente a igual velocidad se denomina

EQUILIBRIO DINÁMICO.

2.- Definición:

Las moléculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase líquida ejercen una fuerza contra la

superficie del líquido, fuerza que se denomina PRESIÓN DE VAPOR, que se define como la

presión ejercida por un vapor puro sobre su fase líquida cuando ambos se encuentran en equilibrio

dinámico.

3

3.- Factores que afectan la presión de vapor:

Experimentalmente se ha comprobado que:

i) Para un líquido la presión de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura.

ii) Líquidos diferentes a la misma temperatura presentan presiones de vapor diferentes.

⇓

POR LO TANTO PODEMOS CONCLUIR QUE

LA PRESIÓN DE VAPOR DEPENDE DE LA

TEMPERATURA Y DE LA NATURALEZA

DEL LÍQUIDO

Para visualizar como depende la Pv con la temperatura, examinemos la siguiente Tabla:

Presión de vapor en mm de Hg

Temperatura (°C) Ácido acético Agua Benceno Etanol

20 11,7 17,5 74,7 43,9

30 20,6 31,8 118,2 78,8

40 34,8 55,3 181,1 135,3

50 56,6 92,5 264,0 222,2

60 88,9 149,4 388,6 352,7

70 136,0 233,7 547,4 542,5

80 202,3 355,1 753,6 818,6

Al examinar los datos experimentales se puede establecer los siguientes hechos:

a.- Para un mismo líquido, la presión de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura.

...