Profesor: Carlos Gutiérrez Arancibia

Transcripción

1 Objetivo: Reconocer las propiedades coligativas de las disoluciones estableciendo comparaciones y diferencias entre el comportamiento del disolvente puro y de la disolución. Profesor: Carlos Gutiérrez Arancibia

2 Qué son las Propiedades Coligativas? Son aquellas propiedades que dependen directamente del número de partículas de soluto en la solución y no de la naturaleza de las partículas de soluto.

3 Cuántas son las Propiedades Coligativas? Las Propiedades Coligativas, son 4, las cuales son las siguientes: 1. Disminución de la Presión de Vapor. 2. Disminución del Punto de Congelación. (Descenso Crioscópico) 3. Aumento del punto de Ebullición. (Ascenso Ebulloscópico) 4. Presión Osmótica.

4 1. Disminución de la Presión de Vapor. Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, la presión de vapor de éste en la solución disminuye. P solución < P⁰ solvente puro P = P P Donde: P⁰ = Presión de vapor del solvente puro. P = Presión de vapor del solvente en solución.

5 1. Disminución de la Presión de Vapor.

6 Ley de Raoult LA ADICIÓN DE UN SOLUTO NO VOLÁTIL A UN DISOLVENTE PROVOCARÁ LA DISMINICIÓN DE SU PRESIÓN DE VAPOR P A = X A P A P A : Presión de vapor del componente A X A : Fracción molar de soluto P A : Presión de vapor de A puro Ley: Al aumentar la fracción molar del soluto no volátil, la presión de vapor disminuirá.

7 Fracción Molar (X i )? Se define como la relación entre los moles de cada componente y los moles totales presentes en la mezcla. Si la mezcla contiene sólo un soluto (a) y un solvente (b), se tendrá:

8 Ejercicio: Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 5,67 g de glucosa, C 6 H 12 O 6, en 25,2 g de agua a 25⁰C. La presión de vapor de agua a 25⁰C es 23,8 mm de Hg.

9 Ejercicios: 1. Calcule el descenso de la presión de vapor de metanol, cuando se disuelven 25,67 g de etilenglicol, C 2 H 6 O 2, en 125,2 g de metanol a 25⁰C. La presión de vapor de metanol a 25⁰C es 127,2 mm de Hg. (MM etilenglicol= 62 g/mol ; MM metanol= 16 g/mol) (6,392 mmhg) 2. Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 80,4 g de cloruro de sodio, NaCl, en 200,89 g de agua a 75⁰C. La presión de vapor de agua a 25⁰C es 23,8 mm de Hg. (MM NaCl= 58,5 g/mol ; MM agua= 18 g/mol) (2,60 mmhg) 3. Calcule el descenso de la presión de vapor de etanol, cuando se disuelven 325,67 g de bromuro de potasio, KBr, en 455,36 g de etanol a 52,8⁰C. La presión de vapor del etanol a 25⁰C es 59,02 mm de Hg. (MM etanol= 46 g/mol ; MM KBr= 119 g/mol) (12,8 mmhg)

10 Diagrama de Solvente Puro - Solución

11 2. Disminución del Punto de Congelación (Descenso Crioscópico) Se define como la diferencia entre el punto de congelación del disolvente puro T⁰ f menos el punto de congelación de la disolución Tf T f = T⁰ f - T f Donde: T f = Disminución del punto de congelación T f = Punto congelación disolución T⁰ f = Punto de congelación disolvente puro

12 2. Disminución del Punto de Congelación (Descenso Crioscópico) Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye. T⁰ congelación de solución < T⁰ congelación de solvente puro T c = K c m Donde: T f = Disminución del punto de congelación K f = Constante Crioscópica m = molalidad de la solución

13 Disminución del punto de Congelación.

14 3. Aumento del Punto de Ebullición (Ascenso Ebulloscópico) Se define como la diferencia entre el punto de ebullición de la disolución TB menos el punto de ebullición del disolvente puro T⁰ b T⁰ eb solución > T⁰ eb solvente puro T eb = T b T⁰ b T eb = Aumento del punto de ebullición T b = Punto ebullición disolución T⁰ b = Punto de ebulliciónn disolvente puro

15 3. Aumento del Punto de Ebullición (Ascenso Ebulloscópico) Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta T⁰ eb solución > T⁰ eb solvente puro Donde: T eb = K eb m T eb = Aumento del punto de ebullición K eb = Constante ebulloscópica m = molalidad de la solución

16 Aumento del Punto de Ebullición

17 Algunas Propiedades de Disolventes comunes

18 Ejercicios Una solución acuosa de glucosa es m cuáles son el punto de ebullición y el punto de congelación de esta solución? (100,011 C y 0,041 C) Cuántos gramos de etilenglicol, CH 2 OHCH 2 OH, se deben adicionar a 37.8 g de agua para dar un punto de congelación de C? Kc = -12,8 C/m (0,027 g) Se disolvió una muestra de g de fósforo blanco en 25.0 g de CS 2 Se encontró que la elevación del punto de ebullición de la solución de CS 2 fue C. Cuál es la masa molar del fósforo en solución? (Keb = 2,47) (127,33 g/mol)

19 Aplicaciones de las Propiedades Coligativas

20 4. Osmosis Movimiento de un disolvente a través de una membrana semipermeable. El movimiento del disolvente por osmosis desde la disolución de menor concentración (en la rama derecha del tubo en U) hacia la disolución de mayor concentración (en la rama izquierda). El paso de disolvente continua hasta que ambas disoluciones ejercen la misma presión sobre la membrana semipermeable. Esta presión se conoce como presión osmótica.

21 4. Presión Osmótica Se define la presión Osmótica como el proceso, por el que el disolvente pasa a través de una membrana semipermeable que ejerce la misma presión.

22 > P Agua pura Disolución Osmosis Normal

23 P > P Agua pura Disolución Osmosis inversa

24 La Presión Osmótica se expresa como: nrt π R = atm L / (mol K) V Constante de los gases Como n/v es molaridad (M), entonces: = M R T π = 1 atm = 760 mmhg T = Temperatura en Kelvin (T(K)= C + 273)

25 Aplicaicones Presión Osmótica

26 Ejercicios Una disolución contiene 1 g de hemoglobina disuelto en suficiente agua para formar 100 ml de disolución. La presión osmótica a 20 C es 2.72 mm Hg. Calcular: a) La molaridad de la hemoglobina.(1,489x10-4 M) b) La masa molar de la hemoglobina.(67193,6 g/mol)

27 Ejercicios Qué masa de anilina habría que disolver en agua para tener 200 ml de una solución cuya presión osmótica, a 18 C, es de 750 mmhg; sabiendo que la masa molar de la anilina es 93,12 g/mol. (0,769g) Qué concentración en g/l habría de tener una solución de anilina en agua, para que su presión osmótica a 18 C sea de 750 mm Hg? (MM= 93.12) (3,78 g/l)