Propiedades Coligativas de las Disoluciones
Leyes de Raoult y Henry
Propiedades de las disoluciones
Son muchas las propiedades de las disoluciones, entre ellas densidad, índice de refracción, punto de ebullición, etc., y cambian cuando se modifica su composición. Para la mayoría de estas propiedades no se pueden dar reglas o leyes sobre la dirección o magnitud de sus cambios, puesto que losdatos experimentales figuran en tablas separadas para cada conjunto de componentes (soluto y, disolvente). Sin embargo, los solutos, en disoluciones muy diluidas, y algunos grupos de substancias, aún en disoluciones de cualquier concentración (disoluciones ideales), tienen muchas de las propiedades de los gases. Esto es explicable por las distancias proporcionalmente grandes que separan unamolécula, del soluto, de otra, lo cual influye en las propiedades de las disoluciones que dependen sólo del número (concentración) de las moléculas o iones que constituyen el soluto. Las propiedades coligativas son cuatro: disminución de la presión de vapor, depresión del punto de congelación, elevación del punto de ebullición y presión osmótica.
Disminución de la presión de vapor de las disoluciones. Leyde Raoult.
La presión de vapor de todas las disoluciones de solutos no volátiles y no ionizados (que no sean electrólitos) es menor que la del disolvente puro. Lo cual queda expresado por la ley de Raoult: La disminución de la presión de vapor que se observa (cuando el soluto no es volátil ni fónico) en toda disolución con respecto a la del disolvente puro, es directamente proporcional al númerode moléculas (fracción molar) del soluto por unidad del volumen del disolvente.
Este hecho se debe a que las moléculas del soluto dificultan la evaporación de las moléculas del disolvente que están en la superficie de la disolución al disminuir la presión de vapor tiene que elevarse al punto de ebullición de la disolución y disminuir su punto de congelación con respecto al del disolvente puro.Es decir, que si llamamos P1 a la presión del vapor de la disolución, Po a la presión de vapor del disolvente puro y n1 y n2 al número de moléculas por unidad de volumen de disolvente y de soluto, expresaremos matemáticamente la Ley de Raoult así:
(1)
donde n1 – fracción molar del disolvente
La disminución de la presión es la diferencia entre la presión de vapor del disolvente (Po) la de ladisolución (P1)
Por lo que según la ecuación (1)
P = Po – Pon1 = Po (1-n1)
Como n2 = fracción molar del soluto =
Entonces:
P = Pon2
Ejemplo 1
Hallar la disminución de la presión del vapor de una disolución acuosa 0.1 molal a 25 ºC.
Respuesta
Se tienen 0.1 moles de soluto (n2) en 1000 g de H2O (por ser disolución molal) o sea en de H2O.
La fracción molar del soluto = n2 =
A 25 ºCla presión de vapor del agua (ver Tabla 4-1) es 23.6 inm de Hg y aplicando la Ley de Raoult por ser disolución diluída
Ejemplo 2
En 300 ml de agua a 21 ºC se disolvieron 25 g de glucosa ( C6H12O6). Calcular: (a) la presión de vapor de la disolución, (b) la disminución en la presión de vapor. La presión de vapor del agua a 21 ºC es de 18.65 mm de Hg.
Respuesta
El número de moles de laglucosa (C6H12O6 P.M. = 180) será:
El número de moles de agua (H2O; P.M. = 18) será:
fracción molar del disolvente
La presión de vapor de la disolución P1 será:
a) P1 = n1Po = 0.99 X 18.65 – 18.47 mm de Hg
b) P = Po – P1 = 18.65 mm de Hg – 18.47 mm de Hg, = 0.18 mm de Hg
Diminución del punto de congelación (crioscopia) y elevación en el punto de ebullición (ebulloscopia).
Ya se indicó,que como consecuencia de la disminución de la presión de vapor, hay un descenso en el punto de congelación de las disoluciones La magnitud de esta disminución para una misma concentración molar de soluto varía con el disolvente, pero es constante para él. Así para 1000 ml de agua es de 1.86ºC por mol de soluto. Llamando Tºc y Tc los puntos de congelación del disolvente puro y de la disolución,…
