disoluciones y prop coligativas

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DISOLUCIONES
PROPIEDADES COLIGATIVAS
CONTENIDOS
 Tipos de Solutos
 Electrolitos Fuertes y Débiles
 Propiedades Coligativas
 Descenso de la Presión de Vapor
 Ascenso del Punto de Ebullición
 Descenso del Punto de Congelación
 Presión Osmótica
TIPOS DE SOLUTO
DE  ACUERDO A CAPACIDAD DE CONDUCIR CORRIENTE ELÉCTRICA:
• Electrolitos: CONDUCEN CORRIENTE. Tienen iones 
que se mueven
• No electrolitos: NO CONDUCEN. No tienen iones, o 
si los tienen, éstos no se mueven.
TIPOS DE SOLUTO
De  acuerdo a capacidad de conducir corriente eléctrica:
• Electrólitos: Sustancias que en estado fundido o en 
disolución acuosa conducen la corriente eléctrica. 
Los iones presentes en una disolución permiten 
la conducción de la electricidad.
TIPOS DE DiSOLUCIÓN
Disolución de 
electrolito fuerte
Disolución de 
electrolito débil
Disolución de  
no electrolito
ELECTROLITOS FUERTES Y DÉBILES
• SALES,  ÁCIDOS  Y  BASES  FUERTES,  SE 
DISOCIAN COMPLETAMENTE.
• SUS  DISOLUCIONES  SON  ALTAMENTE 
CONDUCTORAS.
• TALES  DISOLUCIONES  SE  DENOMINAN 
ELECTROLITOS FUERTES.
9­7
ELECTROLITOS FUERTES Y DÉBILES
• LOS  ÁCIDOS  Y  BASES  DÉBILES  SE  DISOCIAN  MUY 
POCO.  SUS  DISOLUCIONES  SON  DÉBILMENTE 
CONDUCTORAS.  TALES  DISOLUCIONES  SON 
ELECTROLITOS DÉBILES.
• OTRAS  SUSTANCIAS,  COMO  AZÚCAR  O  ALCOHOL, 
NO  SE  DISOCIAN  EN  ABSOLUTO.  LUEGO,  NO 
CONDUCEN  ELECTRICIDAD,  Y  SE  LES  DENOMINA 
NO ELECTROLITOS.
PROPIEDADES COLIGATIVAS
DEPENDEN  DEL  NÚMERO  DE  PARTÍCULAS  EN 
SOLUCIÓN, Y NO DE SU NATURALEZA.
•   DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR
•   ELEVACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
•     DESCENSO  DEL  PUNTO  DE 
CONGELACIÓN
•   PRESIÓN OSMÓTICA
NÚMERO DE PARTÍCULAS EN SOLUCIÓN
1.  Establezca la FÓRMULA DEL SOLUTO.
2. Determine si el soluto es ELECTROLITO o NO 
ELECTROLITO.
3. a)  Para un NO ELECTROLITO, cada mol de 
soluto   proporciona un mol de PARTÍCULAS.
    b)  Para un ELECTROLITO, cada mol de soluto 
proporciona tantos moles de iones como indica la 
FÓRMULA.
NÚMERO DE PARTÍCULAS EN SOLUCIÓN
Especie y 
concentración (molal)
Concentración total de 
partículas en  disolución
NaCl             0.1  mol/kg 0.2   mol/kg
BaCl2            0 .1 mol/kg 0.3   mol/kg
C6H12O6        0.1  
mol/kg
0.1   mol/kg
Na3PO4         0.1  mol/kg 0.4   mol/kg
(NH2)2CO      0.1  
mol/kg
0.1   mol/kg
NaCl(ac)                         Na+(ac)    +   Cl­(ac)
Na3PO4(ac)                     3 Na+(ac) +   PO43­
(ac)
PRESIÓN DE VAPOR
El  conocimiento  empírico  o 
evidencia experimental demuestra 
que  algunas  moléculas  de  un 
líquido  puro,  pasan  de  la  fase 
líquida a la fase vapor, a cualquier 
temperatura.
0
Si se coloca un líquido puro en un recipiente al vacío provisto de un 
manómetro, se observará  luego de un cierto tiempo, que la presión 
que muestra el manómetro al interior del recipiente, ha aumentado:
PRESIÓN DE VAPOR
0
Pº : presión de vapor del líquido
Vacío
La presión de vapor depende de:
­ Temperatura 
­ Naturaleza del líquido
 
Presión de Vapor de algunos líquidos a 25 ºC
Sustancia Pº (mm Hg)
n­hexano 148.481
Mercurio 0.003
benceno 93.956
Acido acetico 15.676
Tolueno 28.829
Metanol 121.538
Tetra cloruro de carbono 114.801
Agua 23.756
PRESIÓN DE VAPOR
9­14
Presión de Vapor del agua en función de la temperatura
Temperatura  ºC 0 1 2 3 4 5 6
Pº   mmHg 4.58 4.93 5.29 5.86 6.10 6.54 7.01
Temperatura  ºC 8 10 15 20 25 30 35
Pº   mmHg 8.04 9.21 12.79 17.54 23.76 31.82 41.18
Temperatura  ºC 40 50 60 70 80 90 100
Pº   mmHg 55.32 92.51 149.4 233.7 355.1 525.8 760.0
PRESIÓN DE VAPOR
9­15
Evaporación Ebullición
0 ºC 30 ºC
Pº = 4.58 mmHg Pº = 31.82 mmHg Pº = 760 mmHg
El concepto de presión de vapor permite definir 
en  forma  inequívoca  la  temperatura  de 
ebullición de un líquido:
Temperatura  de  ebullición:  Es  la  temperatura  a  la 
cual  la  presión  de  vapor  del  líquido  es  igual  a  la 
presión atmosférica.
Temperatura  de  ebullición  normal:  Es  la 
temperatura a la cual la presión de vapor del líquido 
es igual a 1 atm.
PRESIÓN DE VAPOR
9­17
• Al variar la presión atmosférica el agua tendrá una 
temperatura de ebullición diferente a 373 K:
• Si la presión atmosférica disminuye, el equilibrio de la 
presión de vapor con la presión atmosférica se logra a 
temperaturas menores.
• Por el contrario, si  la presión atmosférica aumenta, el 
equilibrio  de  la  presión  de  vapor  con  la  presión 
atmosférica se logra a temperaturas mayores.
PRESIÓN DE VAPOR
120 ºC
< 80 ºC
P Solvente = X Solvente  Pº 
Solvente
DESCENSO DE LA 
PRESIÓN DE VAPOR
LEY DE RAOULT
P  SOLVENTE  :    ES  LA  PRESIÓN  DE 
VAPOR  DEL  SOLVENTE  SOBRE  LA 
SOLUCIÓN.
Pº  SOLVENTE:    ES  LA  PRESIÓN  DE 
VAPOR DEL SOLVENTE PURO.
X  SOLVENTE :    ES  LA  FRACCIÓN 
MOL DEL SOLVENTE PURO.
Para un soluto no volátil no electrolito:
Moléculas de 
disolvente
Soluto no 
volátil
A
B
DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR
EN UNA SOLUCIÓN DE NO ELECTROLITO NO 
VOLÁTIL, EL DESCENSO DE LA PRESIÓN DE 
VAPOR DEL SOLVENTE, ES PROPORCIONAL 
A LA FRACCIÓN MOLAR DE SOLUTO.
Pº solvente – P solvente  = ∆P  =  X soluto ∙ Pº solvente
Ley de Raoult
     p
     Pº
     
           0                       X2                                     1
p = pº X 
Una  disolución  es  ideal  cuando  cumple  con  la  Ley  de 
Raoult a lo largo de toda su composición
9­21
Problema, Ley de Raoult
A 50 ºC,  la presión de vapor del agua es 92,5 
mm Hg, y su densidad es 0,988 g/mL. Calcule 
el descenso en  la presión de vapor del  agua, 
cuando  se  disuelven  10,0  mL  de  glicerol 
(C3H8O3) en 500 mL de agua a 50 ºC.
La densidad del glicerol es 1,26 g/mL.
R:  ∆P = 0,454 mmHg
ASCENSO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
Si  la PRESIÓN DE VAPOR DISMINUYE al AUMENTAR LA 
CONCENTRACIÓN  DE  SOLUTO,  significa  que  el  PUNTO 
DE EBULLICIÓN DEL SOLVENTE AUMENTA.
∆Τb : Ascenso del PUNTO DE EBULLICIÓN
Kb  : Constante ebulloscópica del DISOLVENTE
m : Molalidad del SOLUTO
Tb   : Temperatura de ebullición del DISOLVENTE SOBRE 
         LA DISOLUCIÓN
Tºb : Temperatura de ebullición del DISOLVENTE PURO 
Siendo:mKΔT bb •=
o
bbb TTΔT −=
DESCENSO DEL PUNTO DE 
CONGELACIÓN
El etilenglicol baja el punto 
de fusión del agua, y funde 
el hielo. 
ANTICONGELANTES.
En  el  océano  Ártico,  los  peces 
producen  glicerol,  que  baja  el 
punto  de  congelación  de  la 
sangre.
Fase 
sólida
Fase 
líquida
Tºf (solvente)
Tf (solución)
DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACIÓN
Siendo:
    : Descenso crioscópico
Kf : Constante crioscópica
m : molalidad del soluto
Tºf : Temperatura de congelamiento del      
   
        disolvente puro
 Tf : Temperatura de congelamiento de  
        la disolución
mKΔT ff •=
f
o
ff TTΔT −=
fΔT
PROPIEDADES COLIGATIVAS
Constantes de  la Elevación del Punto de Ebullición Molal y Depresión del 
Punto de Congelamiento para Varios Solventes.
Solvente
P. Ebull. 
(ºC)*
Kb (ºC/m) P. Fusión 
(ºC)*
Kf 
(ºC/m)
Agua
Cloroformo
Ácido acético
Benceno
Etanol 78,5
100,0
61,7
117,9
80,1
(*): a 1 atm.
1,86
1,99
3,90
4,70
4,90
­117,3
0,0
16,6
­63,5
5,5
0,512
2,53
1,22
3,63
3,07
Problema, 
Ascenso Punto Ebullición
Si  se  agrega  1  kg  de  etilenglicol  (C2H6O2)  al 
radiador  de  un auto,  que  contiene 4.450  g  de 
agua. ¿Cuáles son el punto de congelación y 
de ebullición de la disolución?
R:  Tcongelación  =   ­ 4,54 ºC
      Tebullición    = 101,25 ºC
PRESIÓN OSMÓTICA
π
π
Solución
Solvente 
puro
Moléculas 
de soluto
Moléculas 
de solvente
Membrana 
semipermeabl
e
Movimiento 
neto del 
solvente
Presión 
osmótica
Presión aplicada 
necesaria para prevenir 
incremento del volumen
Solución y solvente 
separados por membrana 
semipermeable
El volumen de la solución 
aumenta. La diferencia de 
altura crea diferencia de 
presión
Presión necesaria para 
mantener los niveles 
iguales
PRESIÓN OSMÓTICA
π  :  Presión osmótica
R :  Constante de los gases
T :  Temperatura absoluta
c :  Concentración en mol/Lπ  = c ∙ R ∙ 
T
π  .V= n ∙ R ∙ 
T
PV = nRT
C = n/V
PROPIEDADES COLIGATIVAS Ejemplos:
La presión de vapor del benceno (C6H6)es 100.0 mmHg a 26.1 
ºC.  Calcule  la  presión  de  vapor  de  una  disolución  que 
contiene 24.6 gramos de alcanfor (C10H16O, soluto no volátil) 
disueltos en 98.5 gramos de benceno.
PSolvente = XSolvente  
PºSolvente
)mmHg(6.88886.0)mmHg(0.100P
886.0
moles162.0moles263.1
moles263.1X
moles263.1
)mol/g(78
)g(5.98n
moles162.0
)mol/g(152
)g(6.24n
)mol/g(78M
)mol/g(152M
66
66
1610
66
1610
HC
HC
OHC
HC
OHC
  
 
      
               
    
   
               
   
   
   
     
               
      
=•=
=
+
=
==
==
=
=
PROPIEDADES COLIGATIVAS Ejemplos:
Las presiones de vapor del etanol (C2H5OH) y del 1­propanol 
(C3H7OH)  35.0  ºC  son  100.0  y  37.60  respectivamente. 
Suponiendo  un  comportamiento  ideal,  determine  las 
presiones  parciales  de  ambos  componentes,  sobre  una 
disolución en la que la fracción molar de etanol es de 0.300.
Pi = Xi  PºiIdeal :
)mmHg(3.26700.0)mmHg(6.37P
)mmHg(0.30300.0)mmHg(0.100P
OHHC
OHHC
73
52
            
  
=•=
=•=
PROPIEDADES COLIGATIVAS Ejemplos:
¿Cuántos  litros  del  anticongelante  etilenglicol  (CH2OH 
CH2OH)  se  deben  agregar  al  radiador  de  un  automóvil  que 
contiene  6.50  L,  si  la  temperatura  invernal  más  baja  en  la 
región  es  ­20  ºC?  Calcule  además  el  punto  de  ebullición  de 
esta mezcla. (densidad del etilenglicol: 1.11 g/mL)
10.75 moles CH2OH CH2OH­­­­­­­­­  1000 g 
H2O
      X moles                          ­­­­­­­­­­­ 6500 g 
H2O 
X = 69.88  moles
mKΔT ff •= molal75.10
m/Cº86.1
Cº20    
   
  ==∆=
f
f
K
Tm
L9.3    
   
     
   
       =••
g1.11
L1
mol1
g62moles69.89
PROPIEDADES COLIGATIVAS Ejemplos:
Una  disolución  de  2.50  g  de  un  compuesto  cuya  fórmula 
empírica es C6H5P en 25.0 g de benceno (C6H6), se congela 
a  4.3  ºC.  Calcule  la  masa  molar  del  soluto  y  su  fórmula 
molecular.
C6H5P 108 g/mol
C24H20P4
mKΔT ff •=
molal23.0
m/Cº12.5
Cº2.1    
   
  ==∆=
f
f
K
Tm
moles00575.0g50.2        =•
g 1000
moles0.23
Cº2.13.45.5TºT    =−=−=fΔT
mol/g8.434
moles00575.0
g5.2
n
m    
   
    ===M
PROPIEDADES COLIGATIVAS Ejemplos:
¿Cuál  es  la  presión  osmótica  (en  atm)  de  un  disolución 
acuosa de urea de concentración 1.36 moles/L a 22.0 ºC?
π  = c ∙ R ∙ T
atm9.32K295)molK/atmL(082.0)L/moles(36.1              =••=π
PROPIEDADES COLIGATIVAS Ejemplos:
Una  disolución  que  contiene  0.8330  g  de  un  polímero  de 
estructura  desconocida  en  170.0  mL  de  un  disolvente 
orgánico,  mostró  una  presión  osmótica  de  5.20  mmHg  a  25 
ºC. Determine la masa molar del polímero.
nRTV =•π
moles10x79.4
K298)molK/atmL(082.0
)L(17.0)atm(006842.0
RT
Vn 5    
      
       −=
•
•=π=
mol/g17398
moles10x79.4
g8330.0
n
m
5       
    === −M
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	CONTENIDOS
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	Slide 5
	Slide 6
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	Slide 12
	Slide 13
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	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31
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