Unidad 14 Propiedades Coligativas

(1)

Propiedades de las Soluciones y

Coloides

José

(2)

Soluciones: Definición



Mezcla homogénea de:



Soluto(s): sustancia(s)

Soluto(s): sustancia(s) present

presente(s) en

e(s) en

menor

concentración o cantidad.



Disolvente: Sustancia presente en

mayor

conc

(3)

Tipos de soluciones

Fase

Fase de de la la solucisolución ón Fase Fase del del soluto soluto Fase Fase del del disodisolvente lvente EjemploEjemplo

Solución

Solución gaseosa gaseosa Gas Gas Gas Gas AireAire Solución

Solución líquida líquida Gas Gas Líquido Líquido Refresco Refresco de de sodasoda (CO

(CO₂₂ y H y H₂₂O)O) Líquido

Líquido Líquido Líquido VVodka odka (etanol (etanol yy H

H₂₂O)O) Sólido

Sólido Líquido Líquido Agua Agua de de mar mar (Sal(Sal y H

y H₂₂O)O) Solución

Solución sólida sólida Sólido Sólido Sólido Sólido Bronce Bronce (Cu (Cu & & ZnZn +otros)

+otros)

Dependencia: Dependencia: 1.

1. SolubilidadSolubilidad: cantid: cantidad máxima ad máxima de sde sustancustancia a ia a disoldisolververse en se en cierta cierta cantidcantidad de dad de disolvisolvente.ente. 22.. EEnnttrrooppííaa

3.

(4)

Soluciones y Entropía

(5)

Soluciones y Entropía

(6)

Soluciones y

Fuerzas I

ntermol

eculares



Principio fundamental:

“Like dissolves like”

(lo igual mezcla con lo igual).

Miscible:

_{sustancias mezclan entre sí}

Inmiscible:

(7)

Soluciones y

Fuerzas I

ntermol

eculares



(8)

Soluciones y

Fuerzas I

ntermol

eculares



(9)

Soluciones y

Fuerzas I

ntermol

eculares



(10)

Soluciones y

Fuerzas Intermoleculares



(11)

Energía de formación de soluciones

Desagregación del soluto Desagregación del soluto

Desagregación del diso

Desagregación del disolventlventee

Formación de la mezcla Formación de la mezcla (interac

(12)

Energía de f

ormación de soluciones

Δ

ΔH

H

_soln_soln

= (

= (Δ

ΔH

H

_soluto_soluto

+ Δ

+

ΔH

H

_dis_dis

) +

) + Δ

ΔH

H

_mezcla_mezcla

))

Δ

ΔHH_soluto_soluto = endotérmico (+) = endotérmico (+)  (romper interac. soluto-soluto) (romper interac. soluto-soluto)

Δ

ΔHH_dis_dis = endotérmico (+) = endotérmico (+)  (romper interac. disolvente-disovente) (romper interac. disolvente-disovente)

Δ

ΔHH_mezcla_mezcla = exotérmico (-) = exotérmico (-)  (dar lugar a interac. soluto-disolvente) (dar lugar a interac. soluto-disolvente)

Δ

ΔH

H

_soln_soln

= (+)

= (+) (endotérmic

(endotérmico)

o)

Δ

(13)

Energía de formación de soluciones

(14)

Energía de f

(15)

Energía de formación de soluciones

(16)

Energía de formación de soluciones

||Δ

ΔH

H

_soluto_soluto

| <

| < ||Δ

ΔH

H

_hidratación_hidratación

||

||Δ

ΔH

H

_soluto_soluto

| >

| > ||Δ

ΔH

H

||

||Δ

ΔH

H

_soluto_soluto

| ~ |

| ~ |Δ

ΔH

H

||

Energía para separar el soluto Energía para separar el soluto es

es menormenor que la energía que la energía

liberada al hidratar los iones liberada al hidratar los iones

es mayormayor que la energía que la energía

liberada al hidratar los iones liberada al hidratar los iones

es casi igualcasi igual a la energía a la energía liberada al hidratar los iones liberada al hidratar los iones

(17)

Energía de formación de soluciones



Comparación de la

Comparación de la entalpí

entalpía

a de hidrataci

de hidratación entre

ón entre

iones

iones (tendencia para predecir)

(tendencia para predecir)



 Densidad de carga (carga del ión/volumen del ión): aDensidad de carga (carga del ión/volumen del ión): a

mayor densidad de carga más negativo (exotérmico) el mayor densidad de carga más negativo (exotérmico) el ∆H

∆H_hydr_hydr



 A ma A mayor yor carga carga (positiva (positiva o negatio negativa) más va) más exotérmiexotérmica (oca (o

mayor) será la energía de hidratación mayor) será la energía de hidratación



 A menor A menor radio radio iónico iónico maymayor (más or (más exotérmiexotérmica) será ca) será lala

energía de hidratación. energía de hidratación.

(18)

Energía de formación de soluciones



Entalpía de hidratación entre iones

Li Li++ 76 76 -510 -510 Be Be2+2+ 45 45 -2,439 -2,439 Na Na++ 102 102 -410 -410 Mg Mg2+2+ 72 72 -1,903 -1,903 K K++ 138 138 -336 -336 Ca Ca2+2+ 100 100 -1,591 -1,591 Rb Rb++ 152 152 -315 -315 Sr Sr 2+2+ 118 118 -1,424 -1,424 Cs Cs++ 167 167 -282 -282 Ba Ba2+2+ 135 135 -1,317 -1,317 F F --133 133 -431 -431 Cl Cl --181 181 -313 -313 Br Br --196 196 -284 -284 II --220 220 -247 -247 Ión Ión Radio Radio iónico (pm) iónico (pm) Δ ΔHH_hydr_hydr (kJ/mol) (kJ/mol) Silberberg

Silberberg (1996(1996) p. 473 (Ed. Mosby)) p. 473 (Ed. Mosby)

Orden de Orden de prioridad prioridad:: 1 1)) MMaaggnniittuudd de cargas de cargas 2 2)) RRaaddiioo iónico iónico

(19)

Factores que afectan la solubilidad



 Concentración de la solución:Concentración de la solución:



 SoluciónSolución Insaturada:Insaturada: solutosoluto_(ac)_(ac) es menor que la c es menor que la conc. equonc. equilibrioilibrio 

 SoluciónSolución Saturada:Saturada: solutosoluto_((ss)) en equilibri en equilibrio co con solutoon soluto_((ac_ac)) 

 SoluciónSolución Supersaturada:Supersaturada: solutosoluto_((ac_ac)) es mayor que la concentración es mayor que la concentración

que debe haber en equilibrio (solución inestable) que debe haber en equilibrio (solución inestable)

Cristal de Cristal de NaOAc NaOAc añadido añadido

(20)

Factores que afectan la solubilidad

 

Temperatura

 

Sólidos:

T aumenta; T aumenta; Solubilidad

(21)

Factores que afectan la solubilidad

 

Temperatura

 

Gases:

T aumenta; T aumenta; Solubilidad

(22)

Factores que afectan la solubilidad



Presión (gases)



Ley de Henry

(23)

Factores que afectan la solubilidad



Presión (gases)



Ley de Henry

SS

_gas_gas

= k

_H_H

P

_gas_gas

*Utilidad:

*Utilidad: conocerconocer SS_gas_gas a diferentes condiciones de presión a diferentes condiciones de presión

SS

_gas(1)_gas(1)

= k

_H_H

P

_{gas (1)}_{gas (1)}

SS

_gas(2)_gas(2)

= k

_H_H

P

_{gas (2)}_{gas (2)}

SS

_gas(1)_gas(1)

k

_H_H

=

P

_{gas (1)}_{gas (1)}

SS

_gas(2)_gas(2)

k

_H_H

=

P

_{gas (2)}_{gas (2)}

SS

_gas(1)_gas(1)

=

P

_{gas (1)}_{gas (1)}

SS

_gas(2)_gas(2)

P

_{gas (2)}_{gas (2)}

(24)

Ejercicio (Le

y de

Henry)



Calcule la presi

Calcule la presión de C

ón de CO

O

₂₂

necesar

necesaria para mantener su

ia para mantener su

concentración a 0.12 M a 25

oo

_{C en un padri}

_{C en un padrino de refresco}

_{no de refresco..}



27g de acetileno (C

₂₂

H

₂₂) se disuelve en 1.00) se disuelve en 1.00L de acetona a 1.00L de acetona a 1.00

atm de

atm de presión. presión. ¿C¿Cuál es la solubilidad de acetileno en uál es la solubilidad de acetileno en acetona si laacetona si la presión aumenta a 12.00 atm?

(25)

Preparación de soluciones



Soluto sólido

+ + H H₂₂OO + + H H₂₂OO 1) Pesar el soluto 1) Pesar el soluto necesario. necesario. 2) Disolver el soluto 2) Disolver el soluto usar lo mínimo). usar lo mínimo). 3) Transferir el soluto 3) Transferir el soluto disuelto a un matraz disuelto a un matraz volumétrico o aforado. volumétrico o aforado. 4) Completar hasta la 4) Completar hasta la marca con disolvente. marca con disolvente. 5) Homogenizar

(26)

Preparación de soluciones



Soluto líquido

+ + H H₂₂OO • • • • • •_%(m/v)_%(m/v) 1) Transferir

1) Transferir sustancia líquida sustancia líquida ej. alcohol) ej. alcohol) solución concentra

solución concentrada a da a un vaso un vaso evitar evitar contaminarcontaminar el envase original).

el envase original).

3) Completar hasta la 3) Completar hasta la marca con disolvente. marca con disolvente. 4) Homogenizar

4) Homogenizar

Si desea preparar soluciones Si desea preparar soluciones diluídas a partir de esta debe diluídas a partir de esta debe hacer diluciones hacer diluciones Reactivo concentrado: Reactivo concentrado: (Información/etiqueta) (Información/etiqueta) Densidad (g/mL) Densidad (g/mL) Molaridad (mol/L) Molaridad (mol/L)

(27)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Molaridad

Molaridad (M):

(M): moles de soluto

moles de soluto por litro (L) de

por litro (L) de

soluci

solución.

ón. T

También equivalen

ambién equivalen a los

a los mmol de

mmol de soluto

soluto

por mL de

por mL de soluci

solución.

ón.

M =

mol soluto

L-solución

Ejercicio:

Ejercicio: CalculCalcule e la la molarimolaridad dad de de sulfato sulfato una una solucsoluciónión que contiene 1.75 mmol de SO

(28)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Molalidad

Molalidad (m): m

(m): moles de soluto

oles de soluto por kg de disolvente.

por kg de disolvente.

m =

mol soluto

kg disolvente

Ejercicio:

Ejercicio: 5.67 5.67 g g de de glucosa (Cglucosa (C₆₆HH₁₂₁₂OO₆₆, 180.2 g/mol), 180.2 g/mol) fueron disueltos en 25.2 g de H

fueron disueltos en 25.2 g de H₂₂OO. . CalcuCalcule le la la molalmolalidadidad de glucosa en dicha solución

(29)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento por masa:



 Masa de soluto por cadaMasa de soluto por cada ciencien gramos de solución gramos de solución

%(m/m)=

%(m/m)= Masa de soluto(g)Masa de soluto(g) 100g solución 100g solución (Expresión)

(Expresión)

45% (m/m) soluto =

45% (m/m) soluto = 45g soluto45g soluto 100g solución 100g solución ==

0.45g soluto 0.45g soluto 1g solución

1g solución = 0.45 g soluto/g soln.= 0.45 g soluto/g soln. C

Conversonvers ión útil paión útil para calra calculacular gr g ramramos os de sde s ololuto o suto o s ololuciución a paón a partir rtir de %(m/de %(m/m)m) P

Porciorci entento por mao por mass aa (P

(P or cada or cada 100 g 100 g ss ololn)n)

P

Paartes rtes por mapor mass aa (P

(30)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento por masa:

%(m/m)=

%(m/m)= Masa de soluto(g)Masa de soluto(g) Masa de solución (g)

Masa de solución (g) x 100x 100

Masa de solución (g) = (Masa de soluto(s) + Masa de disolvente) Masa de solución (g) = (Masa de soluto(s) + Masa de disolvente)

(Cómputo) (Cómputo)

Partes por masa Partes por masa

%(m/m)= (

(31)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento por masa:

Ejercicio:

Ejercicio: 3.5 g 3.5 g de Nde NaCl se aCl se mezclamezclan n con 96.5g con 96.5g de de agua.agua. Calcule el porciento por masa de NaCl en la solución. Calcule el porciento por masa de NaCl en la solución. Ejercicio:

Ejercicio: 425 g de una solución es 2 425 g de una solución es 2.40% po.40% por masa enr masa en acetato de sodio, NaC

acetato de sodio, NaC₂₂HH₃₃OO₂₂. . ¿¿CuántoCuántos s gramogramos s dede NaC

NaC₂₂HH₃₃OO₂₂ hay en la solución. hay en la solución. Ejercicio:

Ejercicio: 25.00 25.00 mL de solución de ácido clorhídmL de solución de ácido clorhídrico, conrico, con densidad de 1.368g/mL, es 20.2% por masa en HCl.

densidad de 1.368g/mL, es 20.2% por masa en HCl. Calcule los gramos de HCl en la solución.

(32)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento por volumen:

Porciento por v

olumen:



 V Volumen olumen de de soluto soluto por por cadacada ciencien litros de solución litros de solución

%(v/v)=

%(v/v)= volumen de soluto(L) volumen de soluto(L) 100L solución

100L solución (Expresión)

(Expresión)

64% (v/v) soluto =

64% (v/v) soluto = 64 L soluto64 L soluto 100 L solución 100 L solución ==

0.64 L soluto 0.64 L soluto 1L solución

1L solución = 0.64 L soluto/L soln= 0.64 L soluto/L soln C

Conversonvers ión útil paión útil para calra calcular volumecular volumen de sn de solutoluto o so o solución a paolución a partirtir de %(vr de %(v//v)v) P

Porciorci entento por vo por v ololumeumenn (P

(P or cada or cada 100 L s100 L s ololn)n)

P

Paartes rtes por volumepor volumenn (P

(33)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento por volumen:

Porciento por v

olumen:

%(v/v)=

%(v/v)= _{Vol. de solución (L)}_{Vol. de solución (L)} Vol. de soluto(L) Vol. de soluto(L) x 100x 100

Volumen de solución (L) = (Vol. de soluto +

Volumen de solución (L) = (Vol. de soluto + Vol. de disolvente)Vol. de disolvente)

Partes por volumen Partes por volumen

%(v/v)= (

(34)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento por volumen:

Porciento por v

olumen:

Ejercicio:

Ejercicio: Una solució

Una solución alcohólica fue preparada con

n alcohólica fue preparada con

50.00 mL etanol y 2.500 L H

₂₂

O

O. . Calcule

Calcule el

el porciento

porciento

volum

(35)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento masa por volumen:

Porciento masa por v

olumen:

%(m/v)=

%(m/v)= masa de soluto(g)masa de soluto(g) 100 mL solución 100 mL solución (Definición)

(Definición)

25% (m/v) soluto =

25% (m/v) soluto = 25 g soluto25 g soluto 100 mL solución 100 mL solución == 0.25 g soluto 0.25 g soluto 1 mL solución 1 mL solución P

Porcorciento miento maass a a por volumenpor volumen (P

(P or cor caada da 100 m100 mL sL s ololn)n)

P

Parteartes s de de mamass a a por volumpor volumenen (P

(P or cor caada da mL de smL de sololn)n)

C

(36)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento masa por volumen:

Porciento masa por v

olumen:

%(m/v)=

%(m/v)= masa de soluto(g)masa de soluto(g)

Vol. de solución (mL)

Vol. de solución (mL) x 100x 100

Volumen de solución (mL) = (Vol. de soluto(s) + Vol.

Volumen de solución (mL) = (Vol. de soluto(s) + Vol. de disolvente)de disolvente)

%(m/m)=

%(m/m)= masa de soluto(g)masa de soluto(g)

Vol. de solución (mL)

Vol. de solución (mL) x 100 / (dx 100 / (dsolnsoln (g/mL)) (g/mL))

%(m/v)= %(m/m) x d %(m/v)= %(m/m) x d_soln_soln %(m/m)=%(m/m)= d d_soln_soln = 100= 100 %(m/v) %(m/v)

(37)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Porciento masa por volumen:

Porciento masa por v

olumen:

Ejercicio:

Ejercicio: 15,000 µL de “VICKS fórmula 44” contiene15,000 µL de “VICKS fórmula 44” contiene 20.00 mg de Dextromethorphan HBr (supresor de tos) y 20.00 mg de Dextromethorphan HBr (supresor de tos) y 200 mg

(38)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Fracción molar:

moles (tot.) de solución = mol sustancia A + mol disolvente(sust. B) + etc.) moles (tot.) de solución = mol sustancia A + mol disolvente(sust. B) + etc.)

X

X_A_A = = moles de sustancia Amoles de sustancia A moles de solución moles de solución (Def./cómputo)

(Def./cómputo)

X

X_A_A = 0.25 = = 0.25 = 0.25 mol soluto0.25 mol soluto 1 mol solución 1 mol solución

(39)

Expresión de

Expresión de concentr

concentr

ación de

soluto(s) en soluciones



Fracción molar:

Ejercicio:

Ejercicio: 35g de tolueno y 125g de benceno fueron35g de tolueno y 125g de benceno fueron mezclados para hacer una solución de hidrocarburo. mezclados para hacer una solución de hidrocarburo. Calcule la fracción molar de ambos componentes. Calcule la fracción molar de ambos componentes.

(40)

Conversión entre expresiones de

concentración

Ejercicio:

Ejercicio: Una solución es 0.120 m en glucosa (CUna solución es 0.120 m en glucosa (C₆₆HH₁₂₁₂OO₆₆,, 180.2 g/mol) y

180.2 g/mol) y tiene densidad de tiene densidad de 1.25 1.25 g/mL. g/mL. Para Para glucosaglucosa calcule:

calcule: 1.

1. La La frfracaccición ón momolalarr 2.

2. MMololararididadad 33.. %%((mm//mm))

(41)

Conversión entre expresiones de

concentración

Ejercicio:

Ejercicio: Una solución es 8.50% por masa en NHUna solución es 8.50% por masa en NH₄₄Cl. Si laCl. Si la densidad de la solución es 1.024 g/mL, calcule para

densidad de la solución es 1.024 g/mL, calcule para NH

NH₄₄Cl:Cl: 1.

1. La La frfracaccición ón momolalarr 2.

2. MMololararididadad 33.. MMololalaliidadadd 4

(42)

Propiedades

coliga

tivas



Definición:

Definición: Propiedades de las soluciones que

Propiedades de las soluciones que

dependen de la cantidad de soluto, sin importar el tipo

de soluto (naturaleza)

de soluto (naturaleza) (Tro, 2010). (requisito: miscible)

(Tro, 2010). (requisito: miscible)



Tipos:



 Descenso en presiDescenso en presión de vapor (ón de vapor (ΔΔPP_vap_vap))



 Aumento Aumento en punten punto o de de ebullición (ebullición (ΔΔTT_b_b))



 Descenso en punto de congDescenso en punto de congelacielación (ón (ΔΔTT_f_f))



(43)

Propiedades coligativas:

Parámetros

Propiedad

Propiedad coligativa coligativa Soluto Soluto covalente covalente (no(no

volátil volátil)) Disminución en presión de Disminución en presión de vapor vapor Δ

ΔPP_vap_vap = X = X _soluto_soluto P Poo dis dis

Aumento

Aumento en punen punto to dede ebullición

ebullición

Δ

ΔTT_b_b = K = K_b_bmm Disminu

Disminución en punto deción en punto de fusión fusión Δ ΔTT_f_f = K = K_f_fmm Generación de presión Generación de presión osmótica osmótica Π Π = MRT = MRT

(44)

Propiedades

coliga

tivas

Δ ΔPP_vap_vap Δ ΔTT_f_f Δ ΔTT_b_b

(45)

Propiedades coligativas: Descenso en

presión de vapor

P

oo

vap

vap.disolv.disolventent

P

oo vap vap.solución.solución

P

oo

vap

(46)

Propiedades coligativas: Descenso en

presión de vapor

Disminución en la Disminución en la

evaporación del disolvente evaporación del disolvente

(47)

Propiedades coligativas: Descenso en

presión de vapor



Ley de Raoult:

P

oo_vap_vap.soln_.soln

= X

_dis_dis

P

oo_vap_vap.dis_.dis

Δ

ΔP = (P

P = (P

oo vap

vap.dis.dis

- P

oo vap vap.soln.soln

) = (P

oo vap.dis vap.dis

–– X

X

disdis

P

oo vap vap.dis.dis

))

X

_dis_dis

= (1

= (1 –– X

X

_soluto_soluto

))

Δ

ΔP = (P

P = (P

oo vap

vap.dis.dis

- P

oo vap vap.dis.dis

+ X

solutosoluto

P

oo vap vap.dis.dis

))

Δ

ΔP = X

P = X

_soluto_soluto

P

oo vap

(48)

Propiedades coligativas: Descenso en

presión de vapor



Ejercicio:

Ejercicio: Unos 5.67g de glucosa (C

Unos 5.67g de glucosa (C

₆₆

H

₁₂₁₂

O

₆₆

, 180.2

g/mol)

g/mol) fueron disueltos en 25.2g de agua a 2

fueron disueltos en 25.2g de agua a 255

oo

_{C (P}

oo

agua agua

=

= 23.8

23.8 mmHg).

mmHg). Calcule:

Calcule:



 Descenso en Descenso en presión presión de de vapor vapor de de agua:agua:



(49)

Propiedades coligativas: Descenso en

presión de vapor (

soluto volátil

₎



Para soluto no-v

Para soluto no-volátil

olátil::



 PP_vap_vap soln = P soln = P_vap_vap dis = X dis = X _dis_dis P Poo_dis_dis

(no hay presencia del soluto en el vapor) (no hay presencia del soluto en el vapor)



Para soluto volátil:



 PP_vap_vap soln = P soln = P_vap_vap dis + P dis + P_vap_vap soluto = X soluto = X _dis_dis P Poo_dis_dis + X + X _soluto_soluto P Poo_soluto_soluto

(aunque mutuamente se disminuyan la presión de (aunque mutuamente se disminuyan la presión de vapor;

vapor; el vel vapor apor estará estará más más enriquecido (tenriquecido (tendrá endrá fracciónfracción molar mayor) del componente más volátil)

molar mayor) del componente más volátil)



(50)

Propiedades coligativas: Aumento en

punto de ebullición

Δ

ΔT

T

_b_b

= K

_b_b

m

Δ

ΔT

T

_b_b

= T

_b_b

(soln)

(soln) –– T

T

_b_b

(dis)

T

_b_b

(soln) –– T

(soln)

T

_b_b

(dis) = K

_b_b

m

K

K_b_b = constante de aumento en punto de ebullición ( = constante de aumento en punto de ebullición (OO_C/m)_C/m)

K

K_b_b = = constante de constante de ebullición molalebullición molal

T

(51)

Propiedades coligativas: Descenso en

punto de fusión

Δ

ΔT

T

_f_f

= K

_f_f

m

Δ

ΔT

T

_f_f

=

= T

T

_ff

(dis)

(dis) –– T

T

_ff

(soln)

T

_ff

(dis)

(dis) –– T

T

_ff

(soln) = K

_f_f

m

K

K_f_f = constante de descenso en punto de fusión ( = constante de descenso en punto de fusión (OO_C/m)_C/m)

K

K_f_f = = constante crioscconstante crioscópica o constante de fusión molalópica o constante de fusión molal

T

(52)

Propiedades coliga

tivas: Descenso en

Pto.

Fusión y ascenso en Pto. de Ebullición

(53)

Propiedades coliga

tivas: Descenso en

Pto.

Fusión y ascenso en Pto. de Ebullición



Ejercicio: Para una solució

Ejercicio:

Para una solución 0.0222m glucosa calcule el

n 0.0222m glucosa calcule el

punto de fusión y

punto de fusión y el pun

el punto

to de ebullició

de ebullición (K

n (K

_f_f

=1.86

oo

_C/m;

K

_b_b

= 0.521

oo

_C/m)



Ejercicio: ¿Cuántos gr

Ejercicio:

¿Cuántos gramos de gli

amos de glicol de etile

col de etileno

no

(C

₂₂

H

₆₆

O

₂₂

) se requiere mezc

) se requiere mezclar c

lar con 37.8g de agua pa

on 37.8g de agua para

ra

que la temperatura de la

(54)

Propiedades coliga

tivas: Descenso en

Pto.

Fusión y ascenso en Pto. de Ebullición



Ejercicio:

Ejercicio: Calcu

Calcule el punto

le el punto de ebullició

de ebullición de

n de una solució

una solución

n

preparada de 0.915g de azufre (S

₈₈

) y 100.

) y 100.0g de ácido acético

0g de ácido acético

(HC

₂₂

H

₃₃

O

₂₂

) (T

_b_b

=118.5

oo

_{C; K}

b

=3.08

oo

C/m).



Ejercicio:

Ejercicio: Unos

Unos 0.0182g de

0.0182g de un

un compuesto

compuesto desconocid

desconocido

o

fue disuelto en 2.135g de benceno (78.00 g/mol;

fue disuelto en 2.135g de benceno (78.00 g/mol; K

K

_f_f

=5.07

o

_C/m).

_{C/m). Por}

_{Por descenso en}

_{descenso en punto}

_{punto de}

_{de congelación la}

_{congelación la}

molalid

molalidad fue

ad fue de

de 0.0698m.

0.0698m. Calcule la

Calcule la masa

masa molar

molar del

del

desconocido.

(55)

Propiedades coligativas: Generación

de presión osmótica



 Osmosis:Osmosis: Flujo de disolvente, a través de una membrana semipermeable,Flujo de disolvente, a través de una membrana semipermeable,

desde una región (solución) con poca concentración de soluto a otra región desde una región (solución) con poca concentración de soluto a otra región (solución) con mayor concentración de soluto

(56)

Propiedades coligativas: Generación

de presión osmótica



Presión osmótica (

Π

Π))

:: Presión requerida para detener

Presión requerida para detener

el flujo osmótico.

el flujo osmótico. (Tro, 2010)

(Tro, 2010)

Π

Π = MRT

= MRT

R=0.0821 (L.atm/K.mol)R=0.0821 (L.atm/K.mol)

M =

M = molaridad del soluto

molaridad del soluto

R = constante de los gases = 0.0821 (L.atm/K.mol

T = temperatura (K)

(57)

Propiedades coligativas: Generación

de presión osmótica



Ejercicio:

Ejercicio: Calcul

Calcule la presión osmótica de una

e la presión osmótica de una

solución que contiene 5.0 g de sucrosa (

solución que contiene 5.0 g de sucrosa (C

C

₁₂₁₂

H

₂₂₂₂

O

₁₂₁₂

))

en 100.0

(58)

Propiedades coligativas: Soluciones

de electrolitos fuertes (v

an’t Hoff

)



Las propiedades coligativas dependen de la

cantidad de partículas.



Los elect

Los electrolitos de subdividen en dos o más

rolitos de subdividen en dos o más

partículas durante la disolución



Es necesar

Es necesario un factor de

io un factor de corrección en soluciones

corrección en soluciones

de electrolitos fue

de electrolitos fuertes c

rtes como soluto (

omo soluto (ii).

).

Factor de van’t Hoff =

Factor de van’t Hoff = ii ₌₌ _{Cantidad total de iones en solución}_{Cantidad total de iones en solución}

(provenientes del soluto) (provenientes del soluto)

(para solutos neutrales el valor es (para solutos neutrales el valor es ))

(59)

Propiedades coligativas: Soluciones

de electrolitos fuertes (v

an’t Hoff

)



Factor de van’t Hoff (1852

Factor de van’t Hoff (1852-1911)

-1911)



 Relación entre la propiedad coligativa entre la soluciónRelación entre la propiedad coligativa entre la solución

de un electrolito con el valor esperado de la propiedad de un electrolito con el valor esperado de la propiedad para un soluto no-electrolito.

para un soluto no-electrolito.

ii == Valor medido para solución de electrolito Valor medido para solución de electrolito Valor medido para solución de no-electrolito Valor medido para solución de no-electrolito

ii == Δ ΔTTf f ( (soln electrolito)soln electrolito)

Δ

ΔTT_f_f ( (soln no-electrolito)soln no-electrolito) ==

Δ

ΔTT_f_f ( (soln electrolito)soln electrolito)

(m x K (m x K_f_f))

Δ

(60)

Propiedades coligativas: Resumen

de

de P

P

arámetros

Propiedad Propiedad coligativa coligativa Soluto Soluto covalente (no covalente (no volátil volátil)) Soluto iónico Soluto iónico Disminución en Disminución en presión de vapor presión de vapor Δ

ΔPP_vap_vap = X = X _soluto_soluto P

Poo dis dis

Δ

ΔPP_vap_vap = = ii X X _soluto_solutoPPoo dis dis

Aumento

Aumento en puen puntonto de ebullición de ebullición Δ ΔTT_b_b = K = K_b_bmm ΔTΔT_b_b = = iiKK_b_bmm Disminución en Disminución en punto de fusión punto de fusión Δ ΔTT_f_f = K = K_f_fmm ΔTΔT_f_f = = iiKK_f_fmm Generación de Generación de presión osmótica presión osmótica Π Π = MRT = MRT ((ii = 1) = 1) Π Π = = iiMRTMRT

(61)

Propiedades coligativas: Soluciones

de electrolitos fuertes

:



Ejercicio: Calcul

Ejercicio:

Calcule el pun

e el punto de

to de congelación de una

congelación de una

solución acuosa 0.085m CaCl

₂₂

..



Ejercicio: En una mont

Ejercicio:

En una montaña el punto

aña el punto de ebullición

de ebullición

de agua pura es 95

oo

_{C. Cuántos gramos de NaCl se}

requieren añadir a 1.0

requieren añadir a 1.0 kg de agua para que el

kg de agua para que el

punto de ebullición aumente a 100

(62)

Propiedades coligativas: Soluciones

de electrolitos fuertes

:



Ejercicio: Soluciones de NaCl, Na

Ejercicio:

Soluciones de NaCl, Na

₃₃

PO

₄₄

, MgCl

₂₂

y

C

₆₆

H

₁₂₁₂

O

₆₆

fueron preparadas, cada una, a 0.10m.

Colóquela

Colóquelas en orden ascendente en presión

s en orden ascendente en presión

osmótica.



Ejercicio: En una mont

Ejercicio:

En una montaña el punto

aña el punto de ebullición

de ebullición

de agua pura es 95

oo

_{C. Cuántos gramos de NaCl se}

requieren añadir a 1.0

requieren añadir a 1.0 kg de agua para que el

kg de agua para que el

punto de

(63)

Coloides (dispersión coloidal)



Solución:

Solución: mezcla homogénea

mezcla homogénea



Dispersión:



 Mezcla heterogénea que contiene partículas loMezcla heterogénea que contiene partículas lo

suficientemente grandes para ser visibles. suficientemente grandes para ser visibles.



Dispersión coloidal (coloide):



 Mezcla heterogénea donde la sustancMezcla heterogénea donde la sustancia dispersa es loia dispersa es lo

suficientemente pequeña para mantenerse distribuída suficientemente pequeña para mantenerse distribuída sin agregarse y sin poder verse a “simplevista”.

sin agregarse y sin poder verse a “simplevista”.



 Macroscópicamente parace una soluciónMacroscópicamente parace una solución



(64)

Coloides (dispersión coloidal)

Tipo

Tipo de de Coloide Coloide SustanciaSustancia

dispersada dispersada Medio de Medio de dispersión (fase dispersión (fase contínua) contínua) Ejemplo(s) Ejemplo(s) Aerosol

Aerosol Líquido Líquido Gas Gas NieblaNiebla Aerosol

Aerosol Sólido Sólido Gas Gas HumoHumo Espuma

Espuma (líquida) (líquida) Gas Gas Líquido Líquido Crema Crema batida, batida, espuma espuma dede afeitado.

afeitado. Espuma

Espuma ““sólidasólida”” Gas Gas Sólido Sólido MarshmallMarshmallowow,, ““styrofoamstyrofoam”” Emulsión

Emulsión (“(“líquidalíquida”)”) Líquido Líquido Líquido Líquido Leche, Leche, agua agua jabonosajabonosa Emulsión

Emulsión sólida sólida Líquido Líquido Sólido Sólido MantequillMantequilla, a, gelatina, gelatina, gelgel Sol (“

Sol (“líquidolíquido”)”) Sólido Sólido Líquido Líquido Pintura, Pintura, tinta tinta chinachina Sol

(65)

Coloides

(ef

ectos)



Efecto T

Efecto Tyndall

yndall (“Light Sca

(“Light Scattering”):

ttering”):



Dispersi

Dispersión al “aza

ón al “azar” de la

r” de la luz a tra

luz a través

vés de un

de un

coloide por las partículas dispersas en el mismo.



El tam

El tamaño de las partícu

año de las partículas debe ser similar a la

las debe ser similar a la

longitu

longitud de onda del

d de onda del haz que pasa a trav

haz que pasa a través del

és del

coloide (400

(66)

Coloides (efectos): líquidos

Dispersión de luz

Dispersión de luz _{Dispersión de luz}_{Dispersión de luz}

Solución Coloide Solución Coloide

(67)

Coloides

(ef

ectos): gaseoso

Dispersión de luz Dispersión de luz

(68)

Coloides

(ef

ectos)



 Efecto Browniano (Robert Brown, 1827):Efecto Browniano (Robert Brown, 1827): 

 Movimiento Movimiento característico característico en el en el cual las partículas cambian cual las partículas cambian dede

velocidad

velocidad y y direcciódirección n de modo de modo erráticerrático.o.



 Causado por el empuje o choques del meCausado por el empuje o choques del medio de dio de dispersidispersión contra lasón contra las

partículas dispersas. partículas dispersas.

(69)

Coloides

(ef

ectos)



 Efecto Browniano (Robert Brown, 1827):Efecto Browniano (Robert Brown, 1827): 

(70)