UNIDAD 4 PROPIEDADES FISICAS DE LAS SOLUCIONES
PROPIEDADES COLIGATIVAS
SOLUCIONES DEFINICIĂ“N: sistema homogeneo formado por 2 o mas componentes. Solvente: componente mayoritario de las soluciones. Soluto: componente minoritario de las soluciones SOLUBILIDAD: cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de solvente.
clasificación Por su concentración:
Soluciones no saturadas Soluciones saturadas Soluciones sobresaturadas
Por su estado físico:
Liquidas: salmuera, agua con azúcar Sólidas: bronce (Sn/Cu) Gases: aire.
Ejemplo de soluciones Estado de la
Estado del
Estado del
Ejemplo
solución
disolvente
soluto
GAS
GAS
GAS
LÍQUIDO
LÍQUIDO
GAS
LÍQUIDO
LÍQUIDO
LÍQUIDO
Alcohol en H2O
LÍQUIDO
LÍQUIDO
SÓLIDO
SAL en H2O
SÓLIDO
SÓLIDO
GAS
H2 en Pd
SÓLIDO
SÓLIDO
LÍQUIDO
Hg en Ag
SÓLIDO
SÓLIDO
SÓLIDO
Ag EN Au
AIRE O2 en H2O
Soluci贸n saturada
Formas de expresar concentraci贸n 1 mol Molalidad
1 mol Fracci贸n molar
1 mol Molaridad
Presi贸n de vapor de un l铆quido Es el valor de la presi贸n que ejerce el vapor en equilibrio con el l铆quido.
PROPIEDADES COLIGATIVAS
Las propiedades coligativas de las soluciones son aquellas que dependen de la cantidad de partículas de soluto disuelto y no de su identidad (tipo de soluto). 1. 2. 3. 4.
Descenso de la presión de vapor Descenso crioscópico Ascenso ebulloscopio Presión Osmótica
DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR
Para un soluto no volátil: la presión de vapor disminuye según: ∆P = P°A XB donde: ∆P : Disminución de la presión de vapor ∆P = P – P°A = P solvente – P solución
XB : fracción molar del soluto B no volátil XB = n° de moles de B / n° de moles totales
P°A : presión de vapor del solvente A puro
DESCENSO CRIOSCOPICO
DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye. Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro
∆Tf = K f • m Donde: ∆Tf = Disminución del punto de congelación Kf = Constante molal de descenso del punto de congelación. m = molalidad (moles de soluto/1Kg de solvente) ∆Tf = Tf solvente - Tf solución
ASCENSO EBULLOSCOPICO
AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta. Pto. Eb. ss > Pto. Eb. solvente puro
∆Te = K e • m Donde: ∆Te = Aumento del punto de ebullición Ke = Constante molal de elevación del punto de ebullición. m = molalidad de la solución ∆Te = Te solución - Te solvente
Algunas propiedades de disolventes comunes I Solvente
Agua Benceno Alcanfor Fenol Ac. Acético CCl4 Etanol
Pe (°C)
K e (°C/m)
Pf(°C)
100,0 80,1 207,42 182,0 118,1 76,8 78,4
0,512 2,53 5,61 3,56 3,07 5,02 1,22
0,0 5,48 178,4 43,0 16,6 - 22,3 - 114,6
Kc (°C/m)
1,86 5,12 40,00 7,40 3,90 29,8 1,99
PRESIÓN OSMOTICA
OSMOSIS El solvente tiende a migrar desde el compartimiento donde se encuentra puro (mas concentrado) hacia el compartimiento de la solución (menor concentración de solvente) Se genera así un aumento en la presión del compartimiento de la solución, impidiendo el pasaje de solvente.
Agua pura
Disolución
Osmosis Normal
Membrana semipermeable
Soluto
Membrana semipermeable
Solvente
OSMOSIS Y DIALISIS ósmosis (del griego “empujar”): pasaje espontáneo de solvente a una solución mas concentrada, cuando ambas se hallan separadas por una membrana semipermeable. Dialisis: es el pasaje de iones de una solución mas concentrada a una mas diluída.
PRESIÓN OSMÓTICA P > π
Agua pura
P
Disolución
Osmosis inversa
Podemos definir entonces a la presión osmótica como la presión resultante del movimiento de solvente hacia una solución más concentrada, cuando los compartimientos que las contienen están separados por una membrana semipermeable.
π .V = n R T R= 0.0821 atm L / (mol K)
Como n/V es molaridad (M), entonces: π=M•R•T
SOLUCIONES DE ELECTROLITOS
Electrolito: sustancia cuya solución conduce la corriente eléctrica. Son compuestos químicos que se disocian produciendo iones, de esta manera el número de partículas disuelta, AUMENTA NaCl (s) → Na+ (ac) + Cl- (ac) AlCl3 (s) → Al+3 (ac) + 3 Cl- (ac) Al2S3 (s) → 2 Al+3 (ac) + 3 S-2 (ac)
Se debe por lo tanto corregir el valor de la propiedad coligativa, ingresando a la ecuación el coeficiente de Van’t Hoff “i” i = nº de especies que produce NaCl: i = 2 AlCl3: i = 4 Al2S3; i = 5
Influencia del factor i de Van’t Hoff Propiedad coligativa
Solución de no electrolito
Solución de electrolito
∆ P = (n 2 /n 1 + n 2 ). P °
Descenso crioscópico
∆T = Kf . m
∆T =i Kf . m
Ascenso ebulloscópico
∆T = Ke . m
∆T = iKe . m
Presión osmótica
π
=MRT
∆ P = i (n 2 /n
+ n 2). P °
Descenso de la presión de vapor
π =i
1
M RT
SANGRE Y TONICIDAD
Soluciones isotónicas ó isosmoticas: las que tienen la misma presión osmótica que la sangre. Soluciones hipotónicas ó hiposmóticas : las que tienen menor presión osmótica que la sangre. Soluciones hipertónicas ó hiperosmóticas : las que tienen mayor presión osmótica que la sangre.
Tonicidad de las soluciones Propiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el solvente y no el soluto. Isot贸nica Hipert贸nica
Hipot贸nica
NaCl 150 mM
贸
Glucosa 5%
No hem贸lisis Soluciones isot贸nicas
Agua destilada
Hem贸lisis instant谩nea Soluci贸n hipot贸nica
NaCl 300 mM
贸
Glucosa 10%
Crenaci贸n Soluciones hipert贸nicas