Elevación del Punto de Ebullición
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Pasos de Cálculo
Gráfico de Elevación del Punto de Ebullición
Depresión del Punto de Congelación
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Gráfico de Depresión del Punto de Congelación
Descenso de la Presión de Vapor
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Gráfico de Descenso de la Presión de Vapor
Presión Osmótica
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Gráfico de Presión Osmótica
Guía Interactiva
Las propiedades coligativas son propiedades de las soluciones que dependen de la relación entre el número de partículas de soluto y el número de moléculas de solvente en una solución, y no de la naturaleza de las especies químicas presentes. Las cuatro propiedades coligativas principales son:
- Elevación del Punto de Ebullición: El punto de ebullición de un solvente aumenta cuando se añade un soluto.
- Depresión del Punto de Congelación: El punto de congelación de un solvente disminuye cuando se añade un soluto.
- Descenso de la Presión de Vapor: La presión de vapor de un solvente disminuye cuando se añade un soluto.
- Presión Osmótica: La presión requerida para prevenir la ósmosis cuando una solución está separada del solvente puro por una membrana semipermeable.
La elevación del punto de ebullición es el fenómeno por el cual el punto de ebullición de un solvente será más alto cuando se añade otro compuesto, lo que significa que una solución tiene un punto de ebullición más alto que un solvente puro.
La ecuación para la elevación del punto de ebullición es:
ΔTb = i × Kb × m
Donde:
- ΔTb = elevación del punto de ebullición
- i = factor de van 't Hoff (número de partículas en las que se disocia el soluto)
- Kb = constante ebulloscópica (dependiente del solvente)
- m = molalidad de la solución (moles de soluto por kg de solvente)
Ejemplo: Para una solución 1 molal de NaCl en agua (i ≈ 2), la elevación del punto de ebullición sería ΔTb = 2 × 0.512 °C·kg/mol × 1 mol/kg = 1.024°C
La depresión del punto de congelación es el proceso en el que añadir un soluto a un solvente disminuye el punto de congelación del solvente.
La ecuación para la depresión del punto de congelación es:
ΔTf = i × Kf × m
Donde:
- ΔTf = depresión del punto de congelación
- i = factor de van 't Hoff (número de partículas en las que se disocia el soluto)
- Kf = constante crioscópica (dependiente del solvente)
- m = molalidad de la solución (moles de soluto por kg de solvente)
Ejemplo: Para una solución 1 molal de NaCl en agua (i ≈ 2), la depresión del punto de congelación sería ΔTf = 2 × 1.86 °C·kg/mol × 1 mol/kg = 3.72°C
El descenso de la presión de vapor es la reducción de la presión de vapor de un solvente puro cuando se añade un soluto no volátil.
La ecuación para el descenso de la presión de vapor (Ley de Raoult) es:
Psolución = Xsolvente × P°solvente
Donde:
- Psolución = presión de vapor de la solución
- Xsolvente = fracción molar del solvente
- P°solvente = presión de vapor del solvente puro
La fracción molar del solvente se calcula como:
Xsolvente = nsolvente / (nsolvente + nsoluto)
Ejemplo: Para una solución con 55.5 moles de agua y 1 mol de soluto, Xsolvente = 55.5 / (55.5 + 1) ≈ 0.982. Si P°agua = 23.8 mmHg, entonces Psolución = 0.982 × 23.8 ≈ 23.4 mmHg
La presión osmótica es la presión mínima que debe aplicarse a una solución para evitar el flujo hacia adentro de su solvente puro a través de una membrana semipermeable.
La ecuación para la presión osmótica es:
Π = i × M × R × T
Donde:
- Π = presión osmótica (atm)
- i = factor de van 't Hoff (número de partículas en las que se disocia el soluto)
- M = molaridad de la solución (mol/L)
- R = constante de los gases (0.0821 L·atm/mol·K)
- T = temperatura (K)
Ejemplo: Para una solución 0.1 M de NaCl (i ≈ 2) a 298 K, la presión osmótica sería Π = 2 × 0.1 × 0.0821 × 298 ≈ 4.89 atm
Historial de Cálculos
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