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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

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En química, se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de las disoluciones y sus componentes que dependen únicamente del número de moléculas de soluto no volátil en relación con el número de moléculas de solvente y no de su naturaleza.

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El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la que la presión de vapor del líquido es igual a la presión atmosférica. La presencia de un soluto no volátil en una disolución eleva el punto de ebullición del líquido. Esto se debe a que el soluto reduce la presión de vapor del líquido, lo que requiere una temperatura más alta para que la presión de vapor del líquido iguale a la presión atmosférica.

La cantidad de elevación del punto de ebullición es proporcional a la concentración molar del soluto. La ecuación de Clausius-Clapeyron relaciona la temperatura de ebullición de una disolución con la temperatura de ebullición del solvente puro y la constante ebulloscópica del solvente:

ΔT_b es la elevación del punto de ebullición

K_b es la constante ebulloscópica del solvente

m es la molalidad del soluto

Por ejemplo, si se disuelve 1 mol de azúcar en 1000 g de agua, el punto de ebullición de la disolución aumentará aproximadamente 0,52 °C.

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El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la que el líquido se transforma en sólido. La presencia de un soluto no volátil en una disolución reduce el punto de congelación del líquido. Esto se debe a que el soluto reduce la presión de vapor del líquido, lo que requiere una temperatura más baja para que el líquido se solidifique.

La cantidad de descenso del punto de congelación es proporcional a la concentración molar del soluto. La ecuación de van 't Hoff relaciona el descenso del punto de congelación con la temperatura de congelación del solvente puro y la constante crioscópica del solvente:

ΔT_f es el descenso del punto de congelación

K_f es la constante crioscópica del solvente

m es la molalidad del soluto

Por ejemplo, si se disuelve 1 mol de azúcar en 1000 g de agua, el punto de congelación de la disolución disminuirá aproximadamente 1,86 °C.

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La presión osmótica es la presión que debe aplicarse a una disolución para evitar que el solvente pase a través de una membrana semipermeable a una disolución de soluto más diluida.

La presión osmótica es proporcional a la concentración molar del soluto. La ecuación de van 't Hoff relaciona la presión osmótica con la concentración molar del soluto y la constante osmótica del solvente:

Π es la presión osmótica

M es la masa molar del soluto

R es la constante universal de los gases

T es la temperatura absoluta

Por ejemplo, si se disuelve 1 mol de azúcar en 1000 g de agua, la presión osmótica de la disolución será aproximadamente 22,4 atm a 25 °C.

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La presión de vapor de un líquido es la presión que ejerce el vapor del líquido sobre la superficie del mismo en equilibrio con el líquido. La presencia de un soluto no volátil en una disolución reduce la presión de vapor del líquido. Esto se debe a que el soluto ocupa parte del espacio que de otro modo sería ocupado por las moléculas del solvente, lo que reduce el número de moléculas de solvente que pueden escapar a la fase de vapor.

La cantidad de disminución de la presión de vapor es proporcional a la concentración molar del soluto. La ecuación de Raoult relaciona la presión de vapor de una disolución con la presión de vapor del solvente puro y la fracción molar del soluto:

P_d es la presión de vapor de la disolución

P_s es la presión de vapor del solvente puro

x_s es la fracción molar del soluto

Por ejemplo, si se disuelve 1 mol de azúcar en 1000 g de agua, la presión de vapor de la disolución será aproximadamente un 10% menor que la presión de vapor del agua pura.