Propiedades coligativas

Propiedades coligativas

Los líquidos poseen propiedades físicas características.

Cuando un soluto y un solvente dan origen a una solución, la presencia del soluto determina un cambio de estas propiedades con relación a las propiedades del solvente puro. Dichos cambios se conocen como propiedades de la solución.

Estas propiedades se pueden clasificar en dos grupos:

Propiedades constitutivas: Son aquellas que dependen de la naturaleza de las partículas disueltas. Por ejemplo: la viscosidad, la densidad, la conductividad eléctrica.

Propiedades coligativas o colectivas: Son aquellas que dependen del número de partículas (moléculas, átomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente y no de la naturaleza de estas partículas. Estas son:

Descenso de la presión de vapor

Aumento de la temperatura de ebullición

Disminución del punto de congelación

Presión Osmótica.

Importancia de las propiedades coligativas

Las propiedades coligativas tienen gran importancia en la vida común así como también en las disciplinas científicas y tecnológicas, entre otras cosas permite:

Separar los componentes de una solución a través de la destilación fraccionada.

Formular y crear mezclas frigoríficas y anticongelantes como las usadas en los radiadores de los automóviles.

Determinar masas molares de solutos desconocidos.

Formular sueros y soluciones fisiológicas

Formular caldos de cultivo para microorganismos específicos.

Formular soluciones de nutrientes especiales para regadíos de vegetales.

Propiedades coligativas

Descenso de la presión de vapor

Una de las características de los líquidos es su capacidad de evaporarse, es decir, la tendencia de las partículas de la superficie del líquido a salir de esta fase y formar el vapor. Recordemos que no todas las partículas tienen la misma energía cinética; es decir ,no todas se mueven a la misma velocidad.

A una determinada temperatura siempre la presión de vapor del solvente (P1) en una solución es menor que la presión de vapor del solvente puro (P01) y esta disminución es directamente proporcional a la fracción molar del solvente (X1)

P1 = X1 x P01

La figura muestra comparativamente el líquido puro y su solución. En el líquido puro el equilibrio entre la evaporación y la condensación, determina una mayor cantidad de moléculas en la fase vapor. En tanto que en la solución al no evaporarse el soluto, sus moléculas inhiben la salida de una mayor cantidad de moléculas hacia la fase vapor, debido a las interacciones ente soluto y solvente. En consecuencia, se reduce la presión de vapor del solvente en la solución.

Aumento del punto de ebullición

El punto de ebullición de un líquido ocurre cuando la presión de vapor de éste se iguala a la presión atmosférica. Cuando una solución es calentada , debido a que su presión de vapor es más baja que el solvente puro, hay que elevar más la temperatura para hacerla hervir. El aumento del punto de ebullición de la solución (Te) respecto al solvente puro (Te0) es proporcional a la concentración molal del soluto. Matemáticamente:

Te = Ke x M donde:

Te = Te - Te0 ; Ke = constante ebulloscópica ; M= molalidad

Disminución del punto de congelación

La solidificación de un disolvente se producirá cuando éste rompa sus interacciones con el soluto disuelto y se enlace nuevamente como si estuviera puro. Para ello la temperatura debe bajar más que el punto en el cual el solvente se congelaría puro por lo tanto, el punto de congelación de una solución es siempre más bajo que el del disolvente solo y directamente proporcional a la concentración del soluto. Matemáticamente:

Tc = Tc0B - TAB

Tc = Diferencia de congelación del solvente y la solución

Tc0B

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