Propiedades Coligativas

Transcripción

1 Prpiedades Cligativas En la ecuación El segund términ es negativ, l cuál indica que el ptencial químic del dislvente en slución es menr en una cantidad -RT ln x RT ln x

2 Prpiedades Cligativas Varias prpiedades de la slución relacinadas entre sí, tienen su rigen en el valr baj del ptencial químic. 1. Disminución de la presión de vapr 2. Disminución de la temperatura de Cngelación 3. Aument de la temperatura de ebullición 4. Presión Osmótica

3 Prpiedades Cligativas

4 Prpiedades Cligativas Cm tdas están relacinadas pr su rigen cmún, se denminan prpiedades cligativas. Tdas estas prpiedades tienen una característica: N dependen de la Naturaleza del slut presente, sin del númer de mléculas de slut en relación cn el númer ttal de mléculas presentes.

5 Prpiedades Cligativas El slut tiene las siguientes prpiedades: El slut es n vlátil El slut n precipita en la fase sólida

6 Prpiedades Cligativas Pr l tant en cada una de las fases se tendrán ls siguientes cmpnentes En el vapr: slvente En el líquid: slvente + slut En el sólid: slvente

7

8

9 Disminución de la Presión de Vapr Disminucin de la Presin de Vapr p p p x p x p x 1 x 2 1 Si estan presentes varis sluts p p x p p p ( x x ) p p p

10 Disminución de la Temperatura de Cngelación Cnsiderarems una slución en equilibri cn el dislvente sólid pur. Al equilibri tendrems: ( T, p, x) ( T, p) slid En el primer términ, T es de equilibri de cngelación de la slución. Si p=cte. T depende de x.

11 Disminución de la Temperatura de Cngelación Si la slución es ideal, entnces: ( T, p, x ) RT ln x Sustituyend ( T, p) RT ln x ( T, p) slid

12 Disminución de la Temperatura de Cngelación Si la slución es ideal, entnces: ln x ( T, p) ( T, p) RT slid Cm μ es el ptencial químic del líquid pur, ( T, p ) slid ( T, p ) G fus Dnde ΔG fus es la energía de Gibbs mlar de Fusión del dislvente pur a T.

13 Disminución de la Temperatura de Cngelación La ecuación se transfrma: ln x G fus RT Para saber cm depende T de x, hallams (dt/dx) p. Derivand la ecuación respect a x, p=cte. 1 1 ( G fus / T ) T x R T x p p

14 Disminución de la Temperatura de Cngelación Teniend la igualdad [d(dg/t)/dt] p = - DH/T 2 H 1 fus T 2 x RT x DH fus es el calr de fusión del dislvente pur a la temperatura T. Arregland y asumiend que DH fus es cte. En el interval T 0 a T: p

15 x 1 dx x T T 0 H RT fus 2 dt H fus 1 1 ln x R T T0 Para T cngelacin : 1 1 R ln T T H 0 x fus

16 Disminución de la Temperatura de Cngelación La relación entre T de cngelación y la cmpsición x de una slución se puede simplificar si la slución es diluida. Clcand la fracción ml en función de la mlalidad ttal y la masa mlar del dislvente 1 x 1 Mm

17 Tmand lgaritms y derivand se btiene: ln x ln(1 Mm) d ln x 1 Mdm Mm RT sustituyend en : dt d ln x H 2 fus dt MRT H 2 fus dm (1 Mm)

18 Disminución de la Temperatura de Cngelación Si la slución es muy diluida, m se aprxima a cer y T a T 0 transfrmand la ecuación en: 2 T MRT0 m H p, m0 fus K f Dnde K f es la cnstante de disminución de T de cngelación

19 Disminución de la Temperatura de Cngelación La disminución de T de cngelación es f =T 0 T, d f =-dt Si m es pequeñ: f m p, m0 K K m f f f

20 Disminución de la Temperatura de Cngelación Si w 2 kg de un slut de masa mlar descncida. M 2 se disuelven en w kg de dislvente, la mlalidad será m=w 2 /wm 2 M 2 K w f f w 2

21 Disminución de la Temperatura de Cngelación

22 Slubilidad ( T, p, x ) ( T, p) 2 2 2( slid) Si la slucin es ideal: ( T, p ) RT ln x ( T, p ) 2 2 2( slid ) H fus 1 1 ln x2 R T T0 aplicand H T S btenems fus S fus T0 ln x2 1 R T 0 fus

23 Aument de la T de ebullición Cnsidérese una slución en equilibri cn el vapr del dislvente pur: Cndición de equilibri: ( T, p, x) ( T, p) vap

24 Aument de la T de ebullición Si la slución es ideal: ( T, p) RT ln x ( T, p) Despejand x vap ln x vap ( T, p) RT

25 Aument de la T de ebullición La energía de Gibbs mlar de vaprización es: G ( T, p ) ( T, p ) vap vap finalm ente ln x G R T vap

26 Aument de la T de ebullición Escribiend las ecuacines finales directamente: ln H vap 1 1 x R T T0 bien 1 1 R ln T T H 0 x vap

27 Aument de la T de ebullición Para la cnstante de aument de la temperatura de ebullición: K b b T m 0 p, m0 MRT H Cuand m es pequeña b b b 2 0 vap T T d dt K m

28 Aument de la T de ebullición El aument de la temperatura de ebullición se emplea para determinar el pes mlecular de un slut K b RMT S 0 vap

29 Aument de la T de ebullición

30 Presión Osmótica

31 Presión Osmótica

32 ( T, p, x) ( T, p) ( T, p ) RT ln x ( T, p) A partir de la ecuacin fundamental d p ( T, p ) ( T, p) V dp p p sustituyend V dp RT ln x 0 integrand V RT ln x 0 p V dp

33 Clcand en funcin del slut ln x ln(1 x ) Si la slucin es diluida x 1 n n ln(1 x2) x2 n n n Ya que n n en la slucin diluida 2 n2rt = nv pr regla de adicin V 2 nv n2rt ; crt ecuacin van t Hff V

34 Determinación de la Masa Mlar M 2 w RT 2 VV

35 IMPORTANCIA DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS Separar ls cmpnentes de una slución pr un métd llamad destilación fraccinada. Frmular y crear mezclas frigríficas y anticngelantes. Determinar masas mlares de sluts descncids. Frmular suers slucines fisilógicas que n prvquen desequilibri hidrsalin en ls rganisms animales que permitan crregir una anmalía del mism. Frmular calds de cultivs adecuads para micrrganisms específics. Frmular slucines de nutrientes especiales para regadís de vegetales en general.