PPT DEPROPIEDADES COLIGATIVAS
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SOLUCIÓN:
Sistema homogéneo constituido por 2 o mássustancias, cuya composición puede variarcontinuamente dentro de ciertos límites.
Soluto: el o los componentes que seencuentran en menor proporción.
Solvente: componente que se encuentra enmayor proporción.
Concentración: cantidad de soluto presenteen una cantidad dada desolución o de solvente.
masa de soluto (msto), volumen de solución (V)masa de solución (msc)
Unidades de concentración
Soluciones
Diluidas
Concentradas
Saturadas
Solubilidad: máxima cantidad de soluto quepuede disolver una cantidad desolvente dada a esa temperatura.
Factores que afectan la solubilidad
Características desoluto y solvente
Temperatura
Temperatura
Sol
ubilid
ad (g
sol
uto/
100
g so
lven
te)
Temperatura (ºC)
Características del soluto y del solvente
Interacciones soluto - soluto
Interacciones solvente - solvente
Interacciones soluto - solvente
Solvente
Solvente
Solvente
Soluto
Soluto
Soluto
Las soluciones se forman cuandoestas tres clases de fuerzasintermoleculares son similares
058_DissolutNaCl.mov
¿Por qué se produce la disolución?
Cambios de energía
solvente soluto
soluciónse libera energía
Ene
rgía
solvente soluto
solución
se absorbe energíaE
nerg
ía
Soluto-soluto(∆H >0)
Solv.-solv.(∆H >0)
Soluto + solv.
Solución.
∆Hsoln < 0
Solv.-soluto(∆H <0)
Soluto-soluto(∆H >0)
Solv.-solv.(∆H >0)
Soluto + solv.
∆Hsoln > 0
Solución.
Solv.-soluto(∆H <0)
Menos desorden(Menor entropía)
Más desorden(Mayor entropía)
Sólido Líquido Solución
Líquido 2Líquido 1 Solución
PROPIEDADES COLIGATIVASDE LAS
SOLUCIONES
Ley de Raoult:
El descenso relativo de la presión de vapor deuna solución de un componente no volátil, conrespecto a la presión de vapor del solvente puro,es igual a la fracción molar del soluto en lasolución.
12
22*
*nn
nxp
pp+
==−
Soluciones ideales:
aquellas cuyo calor de dilución es cero y queno experimentan cambio de volumen cuandose mezclan sus componentes en estado líquido(volúmenes aditivos).
*
*
***
pxp
xpp
x1pp1
ppp
1
1
1
=
=
−=−=−
Pre
sión
de
vapo
r, p
Fracción molar del solvente
Presión devapor en elequilibrio
Presión devapor en elequilibrio
Si esto es similarpara el solvente ypara la solución …
… y esto esmenor para lasolución
… entonces esto esmenos negativo parala solución.
Ejemplo:
Calcule la presión de vapor de agua a 90°C para una soluciónpreparada disolviendo 5,00 g de glucosa (C6H12O6) en 100 gde agua.La presión de vapor del agua pura a esa temperaturaes de 524 Torr.
Rta: 521 torr
p*
p
T* TTemperatura
Pre
sión
de
vapo
rSolución
Solventepuro
Descenso de lapresión de vapor
Aumento delpunto deebullición
Propiedadescoligativas
•Descenso de la Presión de vapor
•Aumento del punto de ebullición
•Descenso del punto de congelación
•Presión osmótica
Las propiedades coligativas de las soluciones son aquellasque dependen del número de partículas disueltas. Nodependen de la naturaleza de dichas partículas.
Solutos no volátiles y no disociables
Si esto es similarpara el solvente y la solución…
… y esto esmenor parala solución…
… entonces estoes mayor para lasolución.
LíquidoP
resi
ón d
e va
por
Temperatura
Solución
Líquido puro
Punto de ebulliciónde la solución
Punto de ebullicióndel solvente
Punto de fusiónde la solución
Punto de fusióndel solvente
Punto triple dela solución
Punto tripledel solvente
Solventesólidopuro
Sólido
∆Tc∆Te
−∆−=
−
∆−=
**1
*1
*ln
TTTT
RH
TTRH
pp vv
Para soluciones diluidas T ≈ T* T T* ≈ (T*)2
Por la ley de Raoult: p/p* = 1 - x2
22 *)()1ln(
TT
RHx ev ∆∆
−=−
..........31
21)1ln( 3
22222 xxxx −−−=−
Para soluciones diluidas: ln(1- x2) ≈ - x2
p*
p
T* TTemperatura
Pre
sión
de
vapo
r
Solución
Solventepuro
Descenso de lapresión de vapor
Aumento delpunto deebullición
2
2
22*)(
*)( x
HTRT
TT
RHx
ve
v
∆=∆
∆∆=
11
22
1
2
21
22 /
/MmMm
nn
nnnx =≈+
=
1000m
10001000 1000m 1
21
122
12
2 MMmMmx
mMm
===
m1000
*)(*)( 12
ve H
MTRTTT∆
=−=∆
solución diluidaideal
1000*)(
m*)(
12
ve
ee
HMTRk
kTTT
∆=
=−=∆
Si esto es similar para elsolvente y la solución…
… y esto esmayor parala solución…
… entonces estoes menor para lasolución.
Equilibrio en el puntode congelación delsolvente
Equilibrio interrumpidopor el soluto agregadoal solvente
Equilibrio reestablecidoa una temperatura menor
−∆=
**ln
TTTT
RH
pp vs
Para el sólido:
−∆=
**
*ln
TTTT
RH
pp ss
∆Hs = ∆Hf + ∆Hv
TTRH
pp f ∆
∆−= 2*)(*
ln
Para soluciones diluidas que cumplen la ley de Raout:
2
2*)( xHTRT
f∆−=∆
T*
p*
solución diluidaideal
1000∆HMR(T*)k
mkT)*(T∆T
f
12
c
cc
=
=−=
Ejemplo:
El agregado de 0,24 g de azufre a 100 g del solvente CCl4disminuye el punto de congelación del solvente en 0,28 °C.¿Cuál es la masa molar y la fórmula molecular del azufre?kc (CCl4)= 29,8 K.Kg/mol; temp. de congelación (CCl4) = -23°C
Trabajo Práctico:
Determinación del peso molecular de urea y NaCl porel método del descenso crioscópico.
Tiempo (no a escala)
Tem
pera
tura
(no
a es
cala
)
Diagrama de fases a P = cte para un sistema de2 componentes que no forman solución sólida
Aguasalada
Agua saladay cristales de sal
Aguasaladay hielo
Hielo y sal mezclados
% p/p NaCl
Diagrama de fases para agua y sal
Ejemplo:
Dadas dos sustancias A y B que presentan un diagrama defases similar al mostrado anteriormente, se parte de 250 gde una mezcla de ambos y se lo deja enfriar hasta ciertatemperatura T1, obteniéndose una solución cuya composiciónes 55 % de A y 25 g de A sólido. Calcular la composicióndel sistema original
Solución másconcentrada
Membranasemipermeable
tiempo
SolventePresiónosmótica
Menor concentración delsolvente del lado de la solución
pasa con menor frecuencia através de la membrana
Membrana
Mayor concentración delsolvente del lado delsolvente puro pasa conmenor frecuencia através de la membrana
Solución menosconcentrada
La presión π aplicadaimpide el pasaje desolvente
Solución
Membranasemipermeable
Solventepuro
Soluciones de electrolitos
m m; ccee kiTkiT =∆=∆
ºººº ΠΠ
=∆∆
=∆∆
=∆∆
=e
e
c
c
TT
TT
ppi
Grado de disociación
iniciales
disociados
nn
=α
015_ELECTANDNON.mov
Para una molalidad m: ndisociados = α m nno disociados = m- α m = m(1- α)
nº de moles de iones de A = m x α nº de moles de iones de B = m y α
mtotal = m(1- α) + m x α + m y α = m [1 + α (x + y - 1)
ν = x + y
mtotal = m [1 + α (ν - 1) ∆Tc = kc mtotal
∆Tc = kc m [1 + α (ν - 1)
)1(1ºm
−να+==∆∆
=∆ i
TT
kT
c
c
c
c
11−ν−
=αi
AxBy → x A + y B