Propiedades Coligativas Las propiedades coligativas son aquellas que dependen del número de partículas disueltas en una cantidad fija de disolvente y no de la naturaleza de estas partículas. Ej. Descenso de la presión de vapor, aumento del punto de ebullición, disminución del punto de congelación, presión osmótica. Los estudios teóricos y experimentales han permitido establecer, que los líquidos poseen propiedades físicas características. Entre ellas cabe destacar: la densidad, la propiedad de ebullición, 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
Importancia de las propiedades coligativas Las propiedades coligativas son tan importantes 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.
5 a) Soluciones: Es importante tener en mente que se está hablando de soluciones relativamente diluidas, es decir, disoluciones cuyas concentraciones son ≤ 0,2 Molar, en donde teóricamente las fuerzas de atracción intermolecular entre soluto y solvente serán mínimas. b) 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.
Origen de las propiedades Coligativas Todas las soluciones, ideales y no ideales, que tienen el mismo valor para una propiedad coligativa, poseen el mismo valor para las cuatro propiedades. Este hecho conduce a dos conclusiones: a). Las cuatro propiedades coligativas tienen una causa común, b). La causa es un efecto de entropía porque no efectúa cambio de energía alguno cuando se forma una solución ideal. La entropía del solvente líquido puro es menor que la de su vapor, porque los gases son más desordenados al hacerlo. El solvente se evapora porque tienede a desordenarse al hacerlo. Como una solución es más desordenada que el solvente puro, cuando un soluto se disuelve en el solvente disminuye la diferencia de entropía entre las fases líquida y gaseosa. Por consiguiente, la tendencia del solvente a evaporarse disminuye y la presión de vapor y eleva el punto de ebullición normal. De igual forma, el mayor desorden de la solución en comparación con el solvente puro se opone a la tendencia del solvente a congelarse, y disminuye el punto de congelación normal.
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Descenso de la presión de vapor Los líquidos no volátiles presentan una gran interacción entre soluto y solvente, por lo tanto su presión de vapor es pequeña, mientras que los líquidos volátiles tienen interacciones moleculares más débiles, lo que aumenta la presión de vapor. Si el soluto que se agrega es no volátil, se producirá un descenso de la presión de vapor, ya que este reduce la capacidad del disolvente a pasar de la fase líquida a la fase vapor. El grado en que un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración. Ley de Raoult = "A una temperatura constante, el descenso de la presión de vapor es proporcional a la concentración de soluto presente en la disolución" Descenso de la presión de vapor. ∆P =χs P0 *∆P Descenso de la presión de vapor. *χs Fracción molar del soluto. *P0 Presión de vapor del disolvente puro
Descenso punto de congelación En una solución, la solidificación del solvente se producirá cuando éste rompa sus interacciones con el soluto y se enlace nuevamente como si estuviera puro. Para ello la temperatura debe bajar más que el punto en el cual el disolvente se congelaría puro, por lo tanto, el punto de congelación es siempre más bajo que el disolvente puro y directamente proporcional a la concentración del soluto. El descenso del punto de congelación dTc = T°cB - TAB Siendo T°cB el punto de congelación del solvente puro y TAB el punto de congelación de la disolución. Ejemplo: El anticongelante en los vehículos este es, el etilenglicol (CH2OHCH2OH) que disminuye el punto de congelación del agua en el radiador del automóvil y también eleva el punto de ebullición.
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Aumento punto de Ebullición Un disolvente tiene menor número de partículas que se convierten en gas por la acción de las moléculas del soluto en la superficie. Esto provoca el descenso del punto de ebullición, pues la presión de vapor se igualará a la presión atmosférica a mayor temperatura. Asi dTe = PeAB - P0B El descenso del punto de ebullición dTe se obtiene por la diferencia entre el punto de ebullición de la disolución (PeAB) y el punto de ebullición del disolvente puro (PoB). Ejemplo: El punto de ebullición del agua temperatura a la cual se la presión de vapor se iguala a la presión atmosférica.
Presión Osmótica Al poner en contacto dos disoluciones de diferente concentración a través de una membrana semipermeable se producirá el paso del disolvente desde la disolución más diluida hacia la más concentrada, fenómeno conocido como ósmosis. La Presión osmótica es aquella que establece un equilibrio dinámico entre el paso del disolvente desde la disolución diluida hacia la más concentrada y viceversa. Presión osmótica π V = n R T π Presión osmótica (atm). V Volumen de disolución (L). n Moles de solutos (mol). R Constante de los gases (0,082 atm·L·mol-1·K-1). T Temperatura absoluta (K). Ejemplo Entre las aplicaciones que involucran fenómenos relacionados con las propiedades coligativas, como la presión osmótica, ,en la deshidratación de alimentos.
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Presión de Vapor Evaporación es la tendencia de las partículas de la superficie del liquido, a salir de la fase liquida en forma de vapor. Es importante saber que no todas las partículas de liquido tienen la misma energía cinetica (no todas se mueven a la misma velocidad). Las particulas con mayor energía en la superficie pueden escaparse a la fase gaseosa. Las moleculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase liquida ejercen una fuerza contra la superficie del líquido, a la que se le denomina presión de vapor, cuando ambas fases están en equilibrio dinámico. Esta presión de vapor depende de la temperatura y de la naturaleza del líquido. Conclusiones: 1. Para un mismo líquido, la presión de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura 2. Líquidos diferentes a la misma temperatura presentan presiones de vapor diferentes.
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Conclusión Para concluir, las propiedades coligativas pueden parecer algo complicado, aunque en realidad tienen muchos usos prácticos, tanto en los laboratorios como en la vida cotidiana. Por ejemplo, cuando los motociclistas manejan en invierno en lugares donde la nieve se ha fundido, esparcen sal para disminuir el punto de congelación del agua. El anticongelante que se agrega a los radiadores de los automóviles y la disolución de descongelante que se rocía en las alas de los aviones también funcionan con base en la disminución o descenso del punto de congelación del agua. El mismo anticongelante de los automóviles impide que hierva el agua del radiador en verano, porque eleva su punto de ebullición. En química, se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una solución que sólo dependen de la concentración y no de la naturaleza o tipo de soluto. Estas consisten en algunas propiedades del solvente que se modifican cuando se halla formado parte de una solución. La causa de estos cambios es la presencia del soluto. En el solvente puro, sólo existen las fuerzas intermoleculares típicas de él; en una solución, la presencia del soluto implica la formación de enlaces entre las moléculas del solvente y las partículas del soluto (iones o moléculas).
Introducción En el universo hay propiedades que sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas, las disoluciones químicas que nos rodean poseen ciertas características físicas, establecidas por estudios teóricos y experimentales. Dentro de éstas existen las propiedades coligativas, Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con cualquier otra propiedad de los solutos. Son función sólo del número de partículas y son resultado del mismo fenómeno: el efecto de las partículas de soluto sobre la presión de vapor del disolvente.
Índice
Desarrollo Pag. 4 - Pag. 8
Propiedades coligativas Importancia Origen Descenso de la presión de vapor Descenso del punto de congelación Aumento del punto de ebullición Presión osmótica
Anexos Pag. 9 Referencias Pag. 11
Web
Anexos François-Marie Raoult (Fournès, 10 de mayo de 1830 - Grenoble, 1 de abril de 1901), químico francés. Estudió el fenómeno del descenso del punto de congelación y del aumento del punto de ebullición en las disoluciones, y fundamentándose en ellos desarrolló un método para la determinación del peso molecular.
Disminución de la presión de vapor como consecuencia de los enlaces que se producen entre las moléculas del soluto y las moléculas del solvente.
Proceso de osmosis característico de la propiedad coligativa llamada presión osmótica.
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Referencias Web .-Sebastián Candia, 2012, Propiedades coligativas, http://quimica2medio.blogspot.com/p/propiedades-coligativas.html .-Santiago G, 2008, ¿EJEMPLOS de la VIDA COTIDIANA de las 4 Propiedades Coligativass..?, https://espanol.answers.yahoo.com/question/index? qid=20081128192258AAq5XQ7 .- Nallely Garcia, 2009, Propiedades Coligativas, http://ngcyo.blogspot.com/2009/05/propiedades-coligativas.html .- Ana Lelis Pagliaccio, 2014, Propiedades de las soluciones y su importancia para la vida, http://cosasdelaquimica.blogspot.com/2014/04/propiedades-delas-soluciones-y-su.html .-Desconocido, 2011, Fórmulas y propiedades coligativas, http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/coligati.pdf .-Elquímico, 2011, Propiedades Coligativas, http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-coligativasquimica/propiedades-coligativas/
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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación I.M.E.I.N 4to año “A”
Propiedades Coligativas
Docente: Integrantes: Jhonny Cesar Pérez José Vivas
Rocca
