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Qué son las propiedades coligativas de las soluciones

Propiedades coligativas

Las propiedades coligativas son aquellas propiedades de las soluciones que dependen del número de partículas disueltas en solución, pero no de las identidades de los solutos.

Por ejemplo, el punto de congelación del agua salada es menor que el del agua pura, debido a la presencia de la sal disuelta en el agua.

A una buena aproximación, no importa si la sal disuelta en agua es cloruro de sodio o nitrato de potasio; si las cantidades molares de soluto son las mismas y el número de iones es el mismo, los puntos de congelación serán los mismos.

Por ejemplo, AlCl 3 y K 3 PO 4 exhibiría esencialmente las mismas propiedades coligativas, ya que cada compuesto se disuelve para producir cuatro iones por unidad de fórmula.

Las cuatro propiedades coligativas de la materia son la depresión del punto de congelación, la elevación del punto de ebullición, la disminución de la presión de vapor y la presión osmótica.

Dado que estas propiedades proporcionan información sobre el número de partículas de soluto en solución, se pueden usar para obtener el peso molecular del soluto.

Depresión del punto de congelación

La presencia de un soluto reduce el punto de congelación de una solución en relación con la del disolvente puro. Por ejemplo, el agua pura se congela a 0 ° C; si uno disuelve 10 gramos de cloruro de sodio (sal de mesa) en 100 gramos de agua, el punto de congelación baja a -5.9 ° C.

Si uno usa sacarosa (azúcar de mesa) en lugar de cloruro de sodio, 10 gramos en 100 gramos de agua dan una solución con un punto de congelación de -0.56 ° C.

La razón por la cual la solución de sal tiene un punto de congelación más bajo que la solución de azúcar es porque hay más partículas en 10 gramos de cloruro de sodio que en 10 gramos de sacarosa.

Elevación del punto de ebullición

Propiedades coligativas
Propiedades coligativas

El punto de ebullición de una solución es más alto que el del solvente puro. Es por eso que se utiliza anticongelante en los autos para evitar que la mezcla hierva con la temperatura del motor.

Al igual que con la depresión del punto de congelación, el efecto depende del número de partículas de soluto presentes en una cantidad dada de disolvente, pero no de la identidad de esas partículas.

Si 10 gramos de cloruro de sodio se disuelven en 100 gramos de agua, el punto de ebullición de la solución es 101.7 ° C que es 1.7 ° C más alto que el punto de ebullición de agua pura.

Bajada de presión de vapor

La presión de vapor de un líquido es la presión de equilibrio de las moléculas de gas de ese líquido por encima del líquido en sí.

Un vaso de agua colocado en una habitación abierta se evaporará por completo (y por lo tanto nunca alcanzará el equilibrio). Sin embargo, si se coloca una cubierta sobre el vidrio, el espacio sobre el líquido eventualmente contendrá una cantidad constante de vapor de agua.

Propiedades coligativas
Propiedades coligativas

La cantidad de vapor de agua presente depende de la temperatura, pero no de la cantidad de líquido presente en el equilibrio.

Si, en lugar de agua pura, se coloca una solución acuosa en el vaso, la presión de equilibrio será más baja de lo que sería para el agua pura.

La ley de Raoult establece que la presión de vapor del solvente sobre la solución es proporcional a la fracción de moléculas de solvente en la solución; es decir, si dos tercios de las moléculas son moléculas de solvente, la presión de vapor debida al solvente es aproximadamente dos tercios de lo que sería para el solvente puro a esa temperatura.

Presión osmótica

La ósmosis es el proceso mediante el cual un solvente pasa a través de una membrana semipermeable de una solución a otra (o de un solvente puro a una solución).

Una membrana semipermeable es una barrera a través de la cual pueden pasar algunas sustancias (por ejemplo, las partículas de disolvente), y otras no (por ejemplo, las partículas de soluto).

Ejemplos importantes de membranas semipermeables son las paredes celulares de las células de los seres vivos (plantas y animales). La ósmosis tiende a conducir las moléculas de disolvente a través de la membrana semipermeable desde las bajas concentraciones de soluto a las altas concentraciones de soluto.

Por lo tanto el proceso de ósmosis completo sería aquel que finaliza con las concentraciones de soluto iguales en ambos lados de la membrana. La presión osmótica es la presión que se debe aplicar en el lado de alta concentración para detener la ósmosis.

La ósmosis es un proceso muy útil. Por ejemplo, las carnes se pueden conservar convirtiéndolas en carne seca: la carne se remoja en una solución salina muy concentrada, lo que provoca la deshidratación de las células cárnicas.

Así la carne no se echa a perder tan rápido como la carne fresca, ya que las bacterias en la superficie de la carne salada serán víctimas de la ósmosis y se marchitarán y morirán. Este proceso extiende la vida de la carne sin el uso de la refrigeración.

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