trabajo quimica industrial

Microsoft Word - propiedades_coligativas_de_soluciones.doc

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

I.- Introduccin.

Los estudios tericos y experimentales han permitido establecer, que los lquidos poseen propiedades fsicas caractersticas. Entre ellas cabe mencionar: la densidad, la propiedad de ebullir, congelar y evaporar, la viscosidad y la capacidad de conducir la corriente elctrica, etc.Cada lquido presenta valores caractersticos (es decir, constantes) para cada una de estas propiedades.Cuando un soluto y un solvente dan origen a una solucin, la presencia del soluto determina una modificacin de estas propiedades con relacin a su estado normal en forma aislada, es decir, lquido puro. Estas modificaciones se conocen como PROPIEDADES DE UNA SOLUCIN.

Las propiedades de las soluciones se clasifican en dos grandes grupos:

1.- Propiedades constitutivas: son aquellas que dependen de la naturaleza de las partculas disueltas. Ejemplo: viscosidad, densidad, conductividad elctrica, etc.

2.- Propiedades coligativas o colectivas: son aquellas que dependen del nmero de partculas (molculas, tomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente. Las cuales son:- descenso en la presin de vapor del solvente,- aumento del punto de ebullicin,- disminucin del punto de congelacin,- presin osmtica.

Es decir, son propiedades de las soluciones que solo dependen del nmero de partculas de soluto presente en la solucin y no de la naturaleza de estas partculas.

IMPORTANCIA DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

Las propiedades coligativas tienen tanta importancia en la vida comn como en las disciplinas cientficas y tecnolgicas, y su correcta aplicacin permite:

A) Separar los componentes de una solucin por un mtodo llamado destilacin fraccionada.B) Formular y crear mezclas frigorficas y anticongelantes. C) Determinar masas molares de solutos desconocidos.D) Formular sueros o soluciones fisiolgicas que no provoquen desequilibrio hidrosalino en los organismos animales o que permitan corregir una anomala del mismo.E) Formular caldos de cultivos adecuados para microorganismos especficos.F) Formular soluciones de nutrientes especiales para regados de vegetales en general.

En el estudio de las propiedades coligativas se debern tener en cuenta dos caractersticas importantes de las soluciones y los solutos.

Soluciones:Es importante tener en mente que se est hablando de soluciones relativamente diludas, es decir, disoluciones cuyas concentraciones son 0,2 Molar,en dondetericamente las fuerzas de atraccin intermolecular entre soluto y solvente sernmnimas.

Solutos:Los solutos se presentarn como:Electrolitos: disocian en solucin y conducen la corriente elctrica.No Electrolito: no disocian en solucin. A su vez el soluto no electrolito puede ser voltil o no voltil.

1

Para mayor entendimiento de este captulo describiremos las propiedades coligativas de solutos No Electrolitos y luego en un capitulo aparte sern considerados los solutos Electrolito.

I.- PROPIEDADES COLIGATIVAS N1: Disminucin de la presin de vapor.

A.- CONCEPTOS BSICOS: PRESIN DE VAPOR.

1.- Consideraciones:

Una de las caractersticas ms importantes de los lquidos es su capacidad para evaporarse, es decir, la tendencia de las partculas de la superficie del lquido, a salir de la fase lquida en forma de vapor.

No todas las partculas de lquido tienen la misma Energa Cintica, es decir, no todas se mueven a igual velocidad sino que se mueven a diferentes velocidades.

Solo las partculas ms energizadas (con mayor energa) pueden escaparse de la superficie del lquido a la fase gaseosa.

En la evaporacin de lquidos, hay ciertas molculas prximas a la superficie con suficiente energa como para vencer las fuerzas de atraccin del resto (molculas vecinas) y as formar la fase gaseosa.

Importante: Cuanto mas dbiles son las fuerzas de atraccin intermoleculares, mayor cantidad de molculas podrn escapar a la fase gaseosa.

Si un lquido est en un recipiente sellado puede parecer que no existiera evaporacin, pero experimentos cuidadosos demuestran que las molculas continan abandonando el lquido.

Algunas molculas de vapor regresan a la fase lquida, ya que a medida que aumenta la cantidad de molculas de fase gaseosa aumenta la probabilidad de que una molcula choque con la superficie del lquido y se adhiera a l.

A medida que pasa el tiempo, la cantidad de molculas que regresan al lquido iguala exactamente a las que escapan a la fase de vapor. Entonces, el nmero de molculas en la fase gaseosa alcanza un valor uniforme.

Importante: La condicin en la cual dos procesos opuestos se efectan simultneamente a igual velocidad se denomina EQUILIBRIO DINMICO.

2.- Definicin:

Las molculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase lquida ejercen una fuerza contra la superficie del lquido, fuerza que se denomina PRESIN DE VAPOR, que se define como la presin ejercida por un vapor puro sobre su fase lquida cuando ambos se encuentran en equilibrio dinmico.

3.- Factores que afectan la presin de vapor: Experimentalmente se ha comprobado que:i)Para un lquido la presin de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura. ii)Lquidos diferentes a la misma temperatura presentan presiones de vapor diferentes.

POR LO TANTO PODEMOS CONCLUIR QUE LA PRESIN DE VAPOR DEPENDE DE LA TEMPERATURA Y DE LA NATURALEZA DEL LQUIDO

Para visualizar como depende la Pv con la temperatura, examinemos la siguiente Tabla:

Temperatura (C)Presin de vapor en mm de Hg

cido acticoAguaBencenoEtanol

2011,717,574,743,9

3020,631,8118,278,8

4034,855,3181,1135,3

5056,692,5264,0222,2

6088,9149,4388,6352,7

70136,0233,7547,4542,5

80202,3355,1753,6818,6

Al examinar los datos experimentales se puede establecer los siguientes hechos:

a.- Para un mismo lquido, la presin de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura.Ejemplo: Agua a 40 C Presin de vapor 55.3 mmHgAgua a 80 C Presin de vapor 355.1 mmHg

En definitiva para un mismo lquido

A mayor temperatura hay mayor evaporacin del lquido

A medida que la temperatura aumenta, las molculas en el lquido se mueven con mayor energa y por consiguiente pueden escapar ms fcilmente de sus vecinas, ya que vencen las fuerzas de interaccin que las mantienen unidas.

b.-Lquidosdiferentesalamisma temperaturapresentanpresionesdevapor diferentes.Ejemplo: Agua a 20 C Presin de vapor 17,5 mmHg Benceno a 20 C Presin de vapor 74,7 mmHg Etanol a 20 C Presin de vapor 43,9 mmHg

En definitiva para diferentes lquidos

A una temperatura dada, las sustancias con Presin de vapor elevadas se evaporan ms rpidamente que las sustancias con Presin de vapor baja

Se dice entonces, que los lquido que se evaporan rpidamente son voltiles

Mientras ms voltil es un lquido menores son las fuerzas de interaccin intermolecular, mayor es la evaporacin del lquido y mayor es su presin de vapor

B.- DESCENSO DE LA PRESIN DE VAPOR: Efecto de solutos no electrolitos.

Como ya sabemos un lquido puro posee una presin de vapor determinada, que depende slo del lquido en estudio y de la temperatura. El valor de la presin de vapor del lquido puro se altera si agregamos al lquido (solvente) un soluto cualquiera.El soluto puede ser voltil, es decir, posee una presin de vapor mayor que el 1% de la presin de vapor del solvente a la misma temperatura; o no voltil, es decir, posee una presin de vapor menor que el 1% de la presin de vapor del solvente a la misma temperatura. En ambos casos la presin de vapor del solvente se modifica en relacin al solvente puro.

i) Soluto no voltil.

Si el soluto que se agrega al solvente es no voltil, se producir un DESCENSO DE LA PRESIN DE VAPOR.

CMO SE PUEDE EXPLICAR ESTE FENMENO?

Recordemos que:

La presin de vapor sobre un lquido es el resultado de un equilibrio dinmico entre la fase de vapor y la fase lquida de un compuesto.

La velocidad a la cual las molculas dejan la superficie del lquido y pasan a la fase gaseosa, es igual a la velocidad a la cual las molculas de la fase gaseosa regresan a la superficie del lquido.

Por otro lado:Un soluto no voltil que se aade al lquido, reduce la capacidad de las molculas del solvente a pasar de la fase lquida a la fase vapor, debido a que se generan nuvas fuerzas de interaccin.Por ello se produce un desplazamiento del equilibrio, lo que se traduce en una reduccin de la presin de vapor sobre la solucin.El grado en el cual un soluto no voltil disminuye la presin de vapor es proporcional a la concentracin de la solucin, es decir, mientras mayor sea la concentracin de la solucin mayor es la disminucin de la presin de vapor y por lo tanto la reduccin en la presin de vapor es aproximadamente proporcional a la concentracin total de partculas del soluto (electrolito o no electrolito).

La expresin cuantitativa del descenso de la presin de vapor de las soluciones que contienen solutos no voltiles esta dada por la Ley de Raoult (Francois Marie Raoult 1885). Este cientfico demostr que a una temperatura constante, el descenso de la Presin de Vapor es proporcional a la concentracin de soluto presente en la solucin. Este principio queda establecido matemticamente por las siguientes ecuaciones:

PA= XA PAEcuacin 1

PV = PA - PAEcuacin 2

PV = PA XBEcuacin 3

PA - PA= PA XBEcuacin 4

Donde:

PA=Presin de Vapor de la solucin. PA=Presin de vapor del solvente puro. XA=Fraccin molar del solventeXB=fraccin molar del solutoPV=Variacin de la presin de vapor.

Las soluciones que obedecen la ley de Raoult se denominan SOLUCIONES IDEALES. Las soluciones se aproximan al comportamiento ideal cuando la concentracin de soluto es baja y cuando el soluto y el solvente son semejantes tanto en tamao molecular, como en el tipo de fuerzas de atraccin intermolecular que hay entre ellas.

Caso1: La presin de vaporEsto ocurre cuando.experimental es mayorlas fuerzas intermoleculares a la calculada por mediosoluto-solvente son msde la Ley de Raoult.dbiles que las existentes entre solvente-solvente.

has soluciones noson ideales, por lo tanto, no obedecen esta leycon exactitud. Estas soluciones se denominan reales.

Caso2: La presin de vaporEsto ocurre cuando las experimental es menor fuerzas de interaccina la calculada por medio soluto-solvente son ms de la Ley de Raoult.fuertes que las existentesentre solvente-solvente

ii) Soluto voltil.

Si consideramos una solucin ideal formada por dos componentes (A, B) en que A y B son voltiles. Las presiones parciales de los vapores de A y B sobre la solucin estn dadas por la Ley de Raoult.

PA = XA PAyPB = XB PB

La presin de vapor total sobre la solucin se calcula sumando las presiones parciales de cada componente voltil.

PTOTAL =PA+PBPTOTAL = XA PA +XB PB

Ejemplo: Consideremos una solucin formada por 1 mol de Benceno y 2 moles de Tolueno. ElBenceno presenta una presin de vapor (P) de 75 mmHg y el Tolueno una de 22 mmHg a20C. Como se ve el benceno es el ms voltil debido a que tiene una presin de vapor puro (P) mayor que la del tolueno.

1) Calculemos la fraccin molar de Benceno y Tolueno:

Xbenceno = 1 = 0,33XTolueno = 2 = 0,671 + 21 + 2

2) Calculemos la presin de parcial de cada componente y la presin de vapor de la solucin:

Pbenceno=Xbenceno PbencenoPtolueno=Xtolueno Ptolueno

Pbenceno=( 0,33 ) ( 75 mmHg )Ptolueno=( 0,67 ) ( 22 mmHg )

Pbenceno=25 mmHgPtolueno=15 mmHg

PTOTAL=Pbenceno+Ptolueno

PTOTALPTOTAL==25 mmHg40 mmHg+15 mmHg

que:

Si calculamos el porcentaje que aporta, a la presin de vapor, cada componente tendremos

Benceno:40 mmHg ----- 100 %Tolueno:40 mmHg ----- 100 %25 mmHg ----- X15 mmHg ----- X X = 63 %X = 37 %

Estos resultados indican que el vapor es ms rico en el componente ms voltil, ya que el benceno aporta el 63 % a la presin total (podramos decir que el 63 % de las molculas gaseosas son de benceno) a pesar de que la solucin inicial el benceno era el componente minoritario.

CUANDO UNA SOLUCIN IDEAL EST EN EQUILIBRIO CON SU VAPOR, EL COMPONENTE MS VOLTIL DE LA MEZCLA INICIAL SER MAYORITARIO EN EL VAPOR.

C.- EJERCICIOS RESUELTOS

Ejercicio N1: La presin de vapor sobre el agua pura a 120C es 1480 mmHg. Si se sigue la Ley de Raoult Que fraccin de etilenglicol debe agregarse al agua para reducir la presin de vapor de este solvente a 760 mmHg?

Paso 1: Ordenar los datos.

Soluto etilenglicol : no hay datosSolvente agua: PA= 1480 mmHgSolucin: PA= 760 mmHg

Paso 2: Pregunta concreta determinar la fraccin molar de etilenglicol (XB) en una solucin cuya presin de vapor es 760 mmHg.

Paso 3: Aplicamos la Ley de Raoult

PA-PA=PA XB

Paso 4: Clculo de la fraccin molar de etilenglicol (XB)

1480 mmHg-760 mmHg=(1480 mmHg) XB

XB=

1480 mmHg - 760 mmHg

1480 mmHg

XB=0,486

RESPUESTA: La fraccin molar de etilenglicol que se debe agregar al agua para que la solucin resultante presente una presin de vapor de 760 mmHg es de 0,486

Ejercicio N2: Calcular la reduccin en la presin de vapor causada por la adicin de 100 g de sacarosa (masa molar = 342) a 1000 g de agua. La presin de vapor de agua pura a25C es 23,69 mmHg. Paso 1: Ordenar los datos.Soluto sacarosa: masa= 100 g masa molar = 342 g/mol

Solvente agua: PA= 23,69 mmHg masa= 1000 gmasa molar = 18 g/mol

Solucin: no hay datos.

Paso 2: Pregunta concreta determinar la disminucin de la presin de vapor (PV) al adicionar100 g de sacarosa a 1000 g de agua.

Paso 3: Aplicamos la Ley de Raoult

PV=PA XB

Paso 4: Necesitamos conocer la fraccin molar de soluto (XB), como conocemos las masas y las masa molar de cada componente, podemos determinar el nmero de moles de soluto y solvente.

sacarosa:342 g ----- 1 molagua:18 g ----- 1 mol100 g ----- X1000 g ----- XX = 0,292 molesX = 55,556 molesPor lo tanto, la fraccin molar es: (0,292 moles)XB == 5,229 x 10 -3(0,292 moles + 55,556 moles)

Paso 5: Clculo de la disminucin de la presin de vapor.

PV = (23,69 mmHg) (5,229 x 10-3)

PV = 0,124 mmHg

RESPUESTA: La disminucin de la presin de pavor que se produce al agregar 100 g de sacarosa a1000 g de agua es de 0,125 mmHg.

Ejercicio N3: La presin de vapor del agua pura a una temperatura de 25C es de 23,69 mmHg.Una solucin preparada con 5,5 g de glucosa en 50 g de agua tiene una presin de

vaporde23,42mmHg. Suponiendo que la Ley de Raoult es vlida para esta solucin, determine la masa molar de glucosa.


Soluto glucosa: masa=5,5 g

masa molar=?

Solvente agua: masa=50 g

masa molarPA==18 g/mol23,69 mmHg

Solucin : PA = 23,42 mmHg Paso 2: Pregunta concreta determinar la masa molar de glucosa Paso 3: Aplicamos la Ley de Raoult

PA-PA=PA XB

Paso 4: Clculo de la fraccin molar de glucosa (XB)

23,69 mmHg -23,42 mmHg = (23,69 mmHg) XB

XB=

23,69 mmHg - 23,42 mmHg

23,69 mmHg

XB=0,011

Paso 5: Calcular el nmero de moles de agua (nA).

50 gnA == 2,778 moles18 g/mol

Paso 6: Clculo del nmero de moles de glucosa (nB).

XB =

XB=

0,011 =

nmero de moles soluto nmero de moles de totalesnB

nB + nA

nB

nB + 2,778

nB= 0,031 moles

Paso 7: Clculo de la masa molar de glucosa.

nB=

masa de glucosa

masa molar

0,031 moles=

5,5 g

masa molar

masa molar = 177,42 g/mol

RESPUESTA: La masa molar de glucosa es 177,42 (masa molar real de glucosa es 180)

Ejercicio N4: A una temperatura de 26C, la presin de vapor del agua es 25,21 mmHg. Si a esta temperatura se prepara una solucin 2,32 molal de un compuesto no electrolito, no voltil. Determinar la presin de vapor de esta solucin suponiendo comportamiento ideal.


Soluto desconocido :no hay datos.

Solvente agua:PA= 25,21 mmHg

Solucin:concentracin= 2,32 m

Paso 2: Pregunta concreta determinar la presin de vapor de la solucin (PA). Paso 3: Aplicamos la Ley de Raoult

PA-PA=PA XB

Paso 4: A partir de la molalidad podemos calcular la fraccin molar de soluto (XB)

2,32 molal significa que se disolvieron 2,32 moles de soluto en 1000 g de agua. Como la masa molar de agua es 18 g/mol, tenemos que:

18 g ----1 mol1000 g ----- XX=55,56 moles

Entonces tenemos 2,32 moles de soluto (nB) en 55,56 moles de solvente (nA), luego la fraccin molar de soluto ser:

XB = XB =

XB =

nmero de moles soluto nmero de moles de totalesnB

nB + nA

2,32 moles

2,32 moles + 55,56 moles

XB = 0,04

Paso 5: Ahora podemos aplicar la ecuacin de la Ley de Raoult.

PA-PA=PA XB

25,21 mmHg -PA=(25,21 mmHg) (0,04)

PA=24,20 mmHg.

RESPUESTA: La presin de vapor de la solucin 2,32 molal es 24,20 mmHg.

Ejercicio N5: Una solucin de cloruro de calcio (CaCl2) fue preparada disolviendo 25 g de esta sal en 500 g de agua. Cul ser la presin de vapor de la solucin a 80C, sabiendo que a esta temperatura el cloruro de calcio se comporta como un electrolito fuerte y que la presin de vapor del agua es 355,10 mmHg (masa molar de cloruro de sodio es111 g/mol y del agua es 18 g/mol).


Soluto CaCl2:masa= 25 gmasa molar= 111 g/mol

Solvente agua:masa= 500 g masa molar= 18 g/molPA= 355.10 mmHg

Solucin:no hay datos

Paso 2: Pregunta concreta determinar la presin de vapor de la solucin (PA). Paso 3: Aplicamos la Ley de Raoult

PA=PA XA

Paso 4: A partir de la molalidad podemos calcular la fraccin molar de solvente (XA)

Como la masa molar de agua es 18 g/mol y la masa molar de cloruro de calcio es 111 g/mol, tenemos que:

Agua: 18 g ----1 molCloruro de calcio: 111g ----1 mol500 g ----- X25 g ----- XX = 27,27 molesX = 0,225 moles

Ahora podemos calcular la fraccin molar de solvente (XA) pero antes debemos considerar que el cloruro de calcio es un electrolito fuerte a esta temperatura, luego:

CaCl2Ca+2+2Cl-1

Por cada mol disuelto de cloruro de calcio se obtienen 3 moles de iones disueltos (1 mol de Ca+2 y 2 moles de Cl-1 ), entonces

1 mol de CaCl2 ------ 3 moles de iones0,225 moles de CaCl2 ------ XX=0,676 moles de iones

Ahora podemos calcular la fraccin molar de solvente

XA = XA =XA =

nmero de moles soluto nmero de moles de totalesnA

nA + nB

27,27 moles

27,27 moles + 0,676 moles

XA = 0,976

Paso 5: Ahora podemos aplicar la ecuacin de la Ley de Raoult.

PA=PA XA

PA=(355,10 mmHg) (0,976)

PA=346,51 mmHg.

RESPUESTA: La presin de vapor para la solucin es 346,51 mmHg.

D.- EJERCICIOS PROPUESTOS.

1) La presin de vapor del metanol puro es 159,76 mmHg. Determinar la fraccin molar de glicerol (soluto no electrlito y no voltil) necesario para disminuir la presin de vapor a129,76 mmHg. (Respuesta = 0,188)

2) Una solucin contiene 8,3 g de una sustancia no electrolito y no voltil, disuelta en un mol de cloroformo (CHCl3), esta solucin tiene una presin de vapor de 510,79 mmHg. La presin de Vapor del cloroformo a esta temperatura es 525,79 mmHg. En base a esta informacin determine:a- La fraccin molar de soluto.(Respuesta = 0,0285)b- El nmero de moles de soluto disueltos.(Respuesta = 0,0294 moles)c- La masa molar de soluto.(Respuesta = 272,42 g/mol)

3) La presin de vapor del Benceno (C6H6) a 25C es 93,76 mmHg. Determine la presin de vapor de una solucin preparada disolviendo 56,4 g de un soluto no voltil (C20H42) en un kilogramo de Benceno. (Respuesta = 92,32 mmHg)

4) La presin de vapor del agua a 60C es 149,4 mmHg. Si Ud. desea preparar una solucin donde la presin de vapor disminuya a 140 mmHg. Determine la masa de glucosa (C6H12O6) que debe disolverse en 150 g de agua para lograr dicho efecto. (Respuesta = 95,76 g)

5) Se disuelven 0,3 moles de sulfato de sodio (Na2SO4), electrolito fuerte y no voltil, en 2 Kg de agua a 60C. Si la presin de vapor dl agua a esta temperatura es 149,4 mmHg. Determine la presin de vapor de la solucin resultante. (Respuesta 148,20 mmHg)II.- PROPIEDADES COLIGATIVAS N2: Aumento del punto de ebullicin.

A.- CONCEPTOS BSICOS: PUNTO DE EBULLICIN

1.- Definicin:

Como hemos visto un lquido contenido en un recipiente abierto, sufre evaporacin. Si la temperatura es lo suficientemente alta, se forman dentro del lquido burbujas de vapor que ascendern a la superficie. Cuando sucede esto, se dice que el lquido hierve.

Se ha demostrado experimentalmente que cuando este fenmeno sucede la presin de vapor del lquido iguala a la presin externa o atmosfrica que acta sobre la superficie del lquido. Por lo que el punto de ebullicin se define como: la temperatura a la cual la presin de vapor iguala a la presin externa o atmosfrica.

2.- Factores que afectan el punto de ebullicin.

Recuerda que el lquido se encuentra en su punto de ebullicin cuando la presin de vapor es igual a la presin externa o atmosfrica y hay formacin de vapor no solo en la superficie sino que en todo el lquido.

Los lquidos hierven a cualquier temperatura siempre que la presin externa que se ejerce sobre ellos sea igual a la presin de vapor correspondiente a dicha temperatura.

El punto de ebullicin de un lquido depende de la presin externa a la cual est sometido.

Si la presin externa o atmosfrica es baja, se necesita poca energa para que la presin de vapor del lquido iguale a la presin externa, luego su punto de ebullicin es bajo.

Ejemplo: En las altas cumbres cordilleranas, la presin atmosfrica es baja, luego el agua hierve a una temperatura menor a 100C.

Si la presin externa o atmosfrica es alta se necesita ms energa para que la presin de vapor del lquido iguale la presin externa, luego su punto de ebullicin es alto.

Ejemplo:Aniveldelmar,lapresin atmosfrica es alta, luego el agua hierve a100C.

B.-AUMENTODELPUNTODE EBULLICIN.

Ya hemos visto que la presin de vapor de un lquido aumenta al aumentar la temperatura y que el lquido hierve cuando su presin de vapor iguala a la presin externa o atmosfrica que se ejerce sobre su superficie.

Debido a que los solutos No voltiles disminuyen la presin de vapor de la solucin, se requiere una temperatura ms elevada para que la solucin hierva.

Las soluciones de solutos no voltiles, presentan puntos de ebullicin superiores a los puntos de ebullicin de los solventes puros.

Mientras ms concentradas sean las soluciones mayor son los puntos de ebullicin de estas.

EL AUMENTO EN EL PUNTO DE EBULLICIN ES PROPORCIONAL AL NMERO DE PARTCULASDE SOLUTO DISUELTAS EN UN SOLVENTE.

Como vemos en la siguiente tabla disolveremos diferentes cantidades de soluto en 1000 g de agua a una presin externa de 1 atmsfera.

Nmero de moles de soluto, disueltos en 1 Kg de aguaPunto de ebullicin solucin(C)Punto de ebullicin agua pura (C)Aumento del punto de ebullicin (C)

0,5100,26100,000,26

1,0100,52100,000,52

1,5100,78100,000,78

2,0101,04100,001,04

2,5101,30100,001,30

3,0101,56100,001,56

3,5101,82100,001,82

4,0102,08100,002,08

4,5102,34100,002,34

5,0102,60100,002,60

Como vemos en la tabla, el aumento en el punto de ebullicin es directamente proporcional al nmero de partculas de soluto disueltas en una masa fija de solvente, ya sabemos que la molalidad expresa el nmero de moles que se disuelven en 1000 g de solvente, lo que representa una masa fija de solvente. As, el ascenso del punto de ebullicin es proporcional a la molalidad.

Este fenmeno queda establecido por las siguientes ecuaciones:

Teb=Teb-TebEcuacin 1

Teb=Keb mEcuacin 2

Donde:Teb=Ascenso del punto de ebullicin.

Teb=Temperatura de ebullicin de la solucin.

Teb=Temperatura de ebullicin del solvente puro.

Keb=Constante molal de la elevacin del punto de ebullicin o constante

ebulloscpica.m=molalidad (nmero de moles de soluto / 1000 g de solvente)

La magnitud de Keb, denominada constante molal de elevacin del punto de ebullicin o constante ebulloscpica, depende solo del solvente y representa el aumento del punto de ebullicin cuando un mol de un soluto no electrolito no voltil se disuelve en 1000 g de solvente.

Innumerables experimentos han demostrado que cuando un mol de un soluto no electrlito no voltil se disuelve en 1000 g de agua, el punto de ebullicin del agua aumenta en 0,52 C. Este valor es conocido como constante molal de elevacin del punto de ebullicin o constante ebulloscpica del agua y sus unidades son C/molal.

A continuacin se sealan para algunas solventes sus puntos de ebullicin normales y sus constantes ebulloscpicas.

SolventePunto de ebullicin normal(C)Constante ebulloscpica(C/molal)

Agua100,000,52

Benceno80,102,53

Tetracloruro de carbono76,805,02

Etanol78,401,22

Cloroformo61,203,63

Para el agua la constante ebulloscpica es 0,52 C/molal, por consiguiente, una solucin acuosa 1 molal de sacarosa o de cualquier otro soluto no voltil hervir a una temperatura de 100,52C. Es importante hacer notar que la elevacin del punto de ebullicin es proporcional a la cantidad de partculas de soluto presentes en determinada cantidad de solvente


Ejercicio N1: Calcular el punto de ebullicin de una solucin de 100 g de anticongelante etilenglicol (C2H6O2) en 900 g de agua (Keb = 0,52 C/m).


Soluto etilenglicol : masa= 100 gmasa molar= 62 g/mol (derivada de la formula C2H6O2)

Solvente agua: masa = 900 g masa molar = 18 g/mol Keb= 0,52 C/m Teb= 100 C

Solucin: no hay datos

Paso 2: Pregunta concreta determinar el punto de ebullicin de la solucin (Teb) Paso 3: Aplicamos las ecuaciones:Teb=Teb-TebEcuacin 1

Teb=Keb mEcuacin 2

Para poder obtener la temperatura de ebullicin de la solucin necesitamos la ecuacin1, pero como no tenemos Teb (ascenso de la temperatura de ebullicin), necesitamos obtenerlode ecuacin 2.

Paso 4: Para poder utilizar ecuacin 2 necesitamos la molalidad de la solucin que podemos calcular a partir de los siguientes datos:

Moles de soluto :62 g ----- 1 mol100 g ----- XX= 1,613 moles de soluto

Molalidad: 1,613 moles ----- 900 g de solvente X ----- 1000 g de solvente X= 1,792 molal

La solucin tiene una concentracin molal de 1,792

Paso 5: Aplicando ecuacin 2, tenemos:

Teb=Keb m

Teb=(0,52 C/molal) (1,792 molal)

Teb=0,9319 C


Teb=Teb-Teb

0,9319 C=Teb-100 C

Teb=100,9319 C

RESPUESTA: La temperatura de ebullicin de la solucin es 100,9319 C

Ejercicio N2: Qu concentracin molal de sacarosa en agua se necesita para elevar su punto de ebullicin en 1,3 C (Keb = 0,52 C/m y temperatura de ebullicin del agua 100C).


Soluto sacarosa: no hay datos

Solvente agua: Keb=0,52 C/m

SolucinTeb

: Teb=

=100 C

1,3 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la molalidad de la sacarosa.

Paso 3: Aplicamos las ecuaciones.


Teb=Keb mEcuacin 2

Para poder obtener la molalidad basta con aplicar la ecuacin 2. Paso 4: Aplicando la ecuacin 2.Teb=Keb m1,3 C =(0,52 C/molal) mm=2,5 molal

RESPUESTA: La molalidad de esta solucin es de 2,5.

Ejercicio N3: Se disuelven 0,572 g de resorcina en 19,31 g de agua y la solucin hierve a 100,14C.Calcular la masa molar de resorcina, Keb del agua es 0,52 C/m.


Soluto resorcina

Solvente agua: masa

: masa=

=0,572 g

19,31 g

masa molar=18 g/mol

KebTeb==0,52 C/m100,00 C

Solucin: Teb=100,14 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la masa molar de resorcina

Paso 3: Aplicamos las ecuaciones


Teb=Keb mEcuacin 2

Para poder calcular la masa molar del soluto necesitamos saber cual es la masa de un mol de molculas de resorcina. Luego necesitamos saber que molalidad tiene la solucin. Utilizamos entonces la ecuacin 1 para determinar el aumento del punto de ebullicin y la ecuacin 2 para calcular la molalidad.

Paso 4: Clculo de la molalidad

Teb= Teb-TebTeb=100,14 C- 100,00 C

Teb=0,14 C

Teb=Keb m

0,14 Cm==(0,52 C/molal) m0,269 molal

Esto significa que 0,269 moles de soluto (resorcina) se disolvieron en 1000 g de solvente (agua) Paso 5: Clculo de moles de resorcina presentes en 19,31 g de agua.0,269 moles de resorcina ------ 1000 g de aguaX ------ 19,31 g de aguaX = 0,005194 moles de resorcina.

Paso 6: Clculo de la masa molar.

nresorcina =

masa de resorcina

masa molar

5,194 x 10-3 moles=

0,572 g

masa molar

masa molar =110,12 g/mol

RESPUESTA: La masa molar de resorcina es 110,12.

Ejercicio N4: Si se disuelven 5,65 g de C16H34 en 100 g de benzol, se observa una elevacin en el punto de ebullicin del benzol de 0,66 C. En base a estos datos calcule Keb del benzol.


Soluto C16H34:masa=5,65 gmasa molar=226 g/mol (derivada de la formula)

Solvente benzol:masa = 100 g

Solucin:Teb = 0,66 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la constante ebulloscpica del benzol (Keb).

Paso 3: Aplicamos las ecuaciones:


Teb=Keb mEcuacin2

Con la ecuacin 2 podemos calcular Keb pero antes debemos conocer cual es la molalidad de la solucin.

Paso 4: Calculo de la molalidad de la solucin (m).

Moles de soluto:226 g ------ 1 mol5,65 g ------ XX=0,025 moles

Molalidad de la solucin: 0,025 moles de soluto ------- 100 g de solvente (benzol) X ------- 1000 g de solventeX = 0,25 molal

Paso 5: Aplicando la ecuacin 2, tenemos:

Teb= Keb m0,66 C = Keb (0,25 molal)Keb= 2,64 C/molal

RESPUESTA: La constante ebulliscpica del benzol es 2,64 C/molal

Ejercicio N5: Cul es el punto de ebullicin de 100 g de una solucin acuosa de urea al 20 % en peso, si la masa molar de urea es 60 g/mol. (Keb = 0,52 C/molal)


Soluto urea:masa molar=60 g/mol

Solvente agua:Tebmasa molar==100 C18 g/mol

Keb=0,52 C/molal

Solucin:concentracin = 20 % p/p masa= 100 g

Paso 2: Pregunta concreta determinar el punto de ebullicin de la solucin (Teb). Paso 3: Aplicamos las ecuaciones:Teb=Teb-TebEcuacin 1

Teb=Keb mEcuacin 2

Para poder calcular la temperatura de ebullicin de la solucin (Teb) necesitamos la ecuacin 1, pero para ello debemos conocer el aumento de la temperatura de ebullicin (Teb) queobtenemos de la ecuacin 2 conociendo la molalidad.

Paso 4: Calculo de la molalidad (m).

Necesitamos conocer la molalidad de la solucin, la cual podemos obtener a partir de el dato de concentracin (20 %en peso).

20 % p/p que 20 g de soluto hay en100 g de solucin o 20 g de soluto estndisueltos en 80 g de solvente, entonces:

Moles de soluto:60 g ------ 1 mol20 g ------ XX= 0,333 moles de solutoMolalidad:0,333 moles de soluto ------- 80 g de solventeX ------- 1000 g de solventeX=4,167 molal

Paso 5: Clculo del ascenso del punto de ebullicin.

Teb=Keb m

Teb=(0,52 C/molal) (4,167 molal)

Teb=2,166 C

Paso 6: Clculo de la temperatura de ebullicin de la solucin.

Teb=Teb-Teb

2,166 C=Teb-100,0 C

Teb=102,166 C

RESPUESTA: La temperatura de ebullicin de la solucin es 102,166 C.


1) Determine la masa molar de un compuesto no electrolito sabiendo que al disolver 384 g de este compuesto en 500 g de benceno, se observ una temperatura de ebullicin de la solucin de 85,1 C. (Benceno: Keb = 2,53 C/molal y punto de ebullicin 80,1 C)(Respuesta = 388,66 g/mol)

2) Cuantos gramos de glucosa (masa molar 180 g/mol) son necesarios disolver en 1000 g de agua para que la temperatura de ebullicin del agua se eleve en 3 C. (Agua: temperatura de ebullicin 100 C y Keb = 0,52 C/molal )(Respuesta = 1038,46 g)

3) Determine la constante ebulloscpica de un solvente, si al disolver 100 g de urea (masa molar60 g/mol) en 250 g de este solvente, ste incrementa su temperatura de ebullicin en 2,1 C. (Respuesta = 0,315 C/molal)

4) Si 40 g de un compuesto C6H10O5 se disuelven en 500 g de agua, determine el punto de ebullicin de esta solucin. (Agua: temperatura de ebullicin 100 C y Keb = 0,52 C/molal ) (Respuesta = 100,26 C)

5) Si al disolver 20 g de urea (masa molar 60 g/mol) en 200 g de solvente se observa que el punto de ebullicin de la solucin es de 90 C, determine el punto de ebullicin de un solvente puro cuya constante ebulloscpica es 0,61 C/molal,(Respuesta = 88,98 C).

III.- PROPIEDADES COLIGATIVAS N3: Descenso del punto de congelacin.

A.- CONCEPTOS BSICOS: PUNTO DE CONGELACIN

1.- Definicin:

La transformacin de un lquido a slido se llama Congelacin, y el proceso inverso se llamaFusin.

Congelacin

LQUIDOSLIDO Fusin

En otras palabras:

El PUNTO DE CONGELACIN de un lquido corresponde a la temperatura en la cual las molculas de un compuesto (como por ejemplo el agua) pasan del estado lquido al estado slido.

Este fenmeno se debe a la agrupacin de las molculas, las cuales se van acercando paulatinamente disminuyendo el espacio intermolecular que las separa hasta que la distancia sea tal que se forma el slido. Este acercamiento se debe bsicamente a que el movimiento molecular se va haciendo menor debido a la disminucin de la temperatura lo que provoca que la energa cintica de las molculas sea menor.

Por lo tanto, como la energa calrica del ambiente (medida por la temperatura) no es lo suficientemente alta como para contrarrestar la atraccin entre las molculas, ellas tienden entonces a agruparse y por lo tanto congelar.

B.-DESCENSODELPUNTODE CONGELACIN.

Si se disuelve un soluto no voltil en un lquido (solvente), se observa experimentalmente undescenso en el punto de congelacin.

Por lo cual, podemos decir, que las soluciones congelan a temperaturas inferiores a las del solvente puro

Este hecho es una consecuencia de la disminucin de la presin de vapor ocasionado por dicho soluto

Esto se explica mediante el hecho que en el punto de congelacin de la solucin la presin de vapor del slido debe ser igual a la presin de vapor del lquido con el que est en equilibrio

Pero como la solucin a bajado su presin de vapor (con respecto al lquido puro) el slido deber formarse a una temperatura inferior

La diferencia entre los puntos de congelacin del solvente puro y la solucin se designa porTcy se conoce con el nombre de DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACIN oDESCENSO CRIOSCPICO.

Se ha podido demostrar que el descenso del punto de congelacin es proporcional a la concentracin molal del soluto.

Este fenmeno queda establecido por las siguientes ecuaciones:

Tc=Tc-TcEcuacin 1

Tc=Kc mEcuacin 2

23

Donde:

Tc=Descenso del punto de congelacinTc=Temperatura de congelacin de la solucin.Tc=Temperatura de congelacin del solvente puro.Kc=Constante molal del descenso del punto de congelacin.m=molalidad.

Aligualquelaconstante ebulloscpica (Keb), la constante crioscpica (Kc)representa el descenso en el punto de congelacin para soluciones de concentracin 1 molal.Por lo que debemos concluir que la magnitud de Tc no slo depende de laconcentracin molal de la solucin, sino tambin de la naturaleza del solvente, ya que el valor dela constante es diferente para cada uno de ellos.

A continuacin se sealan para algunas solventes sus constantes crioscpicas.

SolventeConstante crioscpica (C/molal)

Agua1,86

Benceno5,12

Etanol1,99

cido actico3,90

Ciclohexano20,00

Alcanfor37,70

Naftaleno6,90

Fenol7,27

cido frmico2,77

Benzofenona9,80

Difenilanina8,60

Nitrobenceno7,00

Para el agua la constante crioscpica es 1,86 C/molal, por consiguiente, una solucin acuosa1 molal de cualquier soluto se congelar a una temperatura de -1,86 C.

Nota: Recuerde que en el caso de la elevacin del punto de ebullicin se requiere que el soluto sea no voltil, aqu no hay tal restriccin. En el caso del punto de congelacin se puede agregar un solvente voltil e igualmente se observa una disminucin en el punto de congelacin.


Ejercicio N1: Calcular el punto de congelacin de una solucin de 100g de anticongelante etilenglicol (C2H6O2), en 900 g de agua (Kc = 1,86 C/molal)


Soluto etilenglicol : masa= 100 g masa molar =62 g/molSolvente agua: masa=900 gTc=0 CKc=1,86 C/molalSolucin: sin datos

Paso 2: Pregunta concreta Calcular el punto de congelacin de una solucin de etilenglicol. Paso 3: Aplicamos ecuaciones:Tc=Tc-TcEcuacin 1

Tc=Kc mEcuacin 2

Para poder obtener la temperatura de congelacin de la solucin necesitamos la ecuacin1, pero como no tenemos Tc (ascenso de la temperatura de ebullicin), necesitamos obtenerlo deecuacin 2.

Paso 4: Parapoderutilizarecuacin2necesitamos la molalidad de la solucin que podemos calcular a partir de los siguientes datos:

Moles de soluto :62 g ----- 1 mol100 g ----- XX = 1,61 moles de soluto

Molalidad:1,61 moles ----- 900 g de solventeX ----- 1000 g de solventeX=1,79 molal

La solucin tiene una concentracin molal de 1,79


Tc=Kc mTc=(1,86 C/molal) (1,79 molal)Tc=3,33 C


Tc=Tc-Tc3,33 C=0 -TcTc=- 3,33 C

RESPUESTA: La temperatura de ebullicin de la solucin es 3.33 C bajo cero.

Ejercicio N2: El alcanfor, C10H16O, se congela a 179,8 C (Kc = 40 C/molal). Cuando se disuelven 0,816 g de sustancia orgnica de masa molar desconocida en 22,01 g de alcanfor lquido, el punto de congelacin de la mezcla es 176,7 C Cual es el peso molecular aproximado del soluto?

Paso 1:Ordenar los datos.

Soluto: masa=0,186 g

Solvente alcanfor: KcTc==40,0 C/m179,8 C

Solucin: Tc=176,7 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la masa molar del soluto desconocido.

Paso 3: Aplicamos ecuaciones.

Tc=Tc-TcEcuacin 1

Tc=Kc mEcuacin 2

Para poder obtener la masa molar necesitamos conocer la molalidad de la solucin. Con la ecuacin 1 podemos determinar el descenso de la temperatura de congelacin y luego con la ecuacin 2 podemos conocer la molalidad de la solucin.Paso 4: Aplicando ecuacin 1, tenemos

Tc=Tc-Tc

TcTc==179,8 C - 176,7 C3,1 C


Tc=Kc m3,1 C =(40 C/molal) mm=0,0775 molal

Paso 6: Calculo de la masa molar.

En base a la molalidad podemos saber cuantos moles corresponden a 0,186 g de soluto desconocido.

0,0775 moles de soluto ------- 1000 g de solventeX ------- 22,01 g de solventeX= 1,7058 x 10-3 moles de soluto

Por lo tanto:

0,186 g de soluto --------- 1,7058 x 10-3 moles de solutoX -------- 1 molX= 109 g

RESPUESTA: La masa molar del soluto es de 109.

Ejercicio N3: Se disuelven 10 g de naftaleno en 50 mL de Benceno (d = 0,88 g/mL) Cual es el punto de congelacin de esta solucin, sabiendo que la masa molar de naftaleno es128 g/mol? (benceno: Kc = 5,12 C/molal y Tc = 5,5 C)


Soluto naftaleno: masa=10 g

masa molar=128 g/mol

Solvente benceno: Volumen=50 mL

densidad=0,88 g/mL

Kc= 5,12 C/mTc= 5,5 C

Solucin: no hay datos

Paso 2: Pregunta concreta determinar el punto de congelacin de la solucin. Paso 3: Aplicamos las ecuacionesTc=Tc - TcEcuacin 1

Tc=Kc mEcuacin 2

Nos piden calcular punto de congelacin de la solucin, para lo cual necesitamos conocer el descenso en el punto de congelacin, por lo tanto, a partir de la ecuacin 2 obtemos el descenso en el punto de congelacin y luego aplicamos la ecuacin 1 para determinar el punto de congelacin de la solucin.

Paso 4: Para poder conocer el descenso en el punto de congelacin debemos calcular la molalidad de la solucin.

a.- Primero calcularemos los moles de soluto que tenemos:128 g ------ 1 mol10 g ------ XX = 0,08 moles

b.- Luego calculamos la masa de solvente (por medio de la densidad)

masa d=Volumen

0,88 g/mL =

masa

50 mL

masa= 44 g

c.- Calculamos la molalidad

0,08 moles de soluto -------- 44 g de solventeX -------- 1000 g de solventeX = 1,82 moles

Por lo tanto, la molalidad de la solucin es 1,82

Paso 5: Clculo del descenso del punto de congelacin de la solucin.

Tc=Kc m

Tc=(5,12 C/molal) (1,82 molal)

Tc=9,32 C

Paso 6: Clculo del punto de congelacin de la solucin.

Tc= Tc - Tc9,32 C= 5,5 C - TcTc= - 3,82 C

RESPUESTA: El punto de congelacin de la solucin es 3,82 C bajo cero.

Ejercicio N4: Una disolucin acuosa contiene elaminocidoglicina(NH2CH2COOH).Suponiendo que este aminocido no ioniza, calcule la molalidad de la disolucin sise congela a -1,1 C. (agua: constante crioscpica 1,86 C/molal; punto de congelacin 0 C)


Soluto glicina:no hay datos

Solvente agua:Kc=1,86 C/m

Solucin:Tc

Tc=

=0 C

-1,1 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la molalidad de la solucin.

Paso 3: Aplicamos las ecuaciones

Tc=Tc - TcEcuacin 1

Tc=Kc mEcuacin 2

Como necesitamos la molalidad de la solucin podramos utilizar la ecuacin 2, pero para ello necesitamos conocer el descenso del punto de congelacin que podemos obtener de la ecuacin 1.

Paso 4: Calculo del descenso del punto de congelacin.

Tc= Tc - TcTc= 0 C - (-1,1 C)Tc= 1,1 C

Paso 5: Calculo de la molalidad de la disolucin

Tc= Kc m1,1 C= (1,86 C/molal) mm= 0,59 molal

RESPUESTA: La molalidad de la disolucin es 0,59.


1) Calcular el punto de congelacin de una solucin acuosa al 1,26 % p/p de un compuesto no electrolito.(agua: Kc = 1,86 C/molal y Tc =0 C; masa molar de soluto 51g/mol )(Respuesta = -0,465C)

2) Calcule el peso molecular de un no electrolito si el agua se congela a -0,50 C cuando en 20 g de ella se disuelven 12 g de soluto. (Agua: temperatura de congelacin 0 C y constante crioscpica 1,86 C/molal )(Respuesta = 2232 g/mol)

3) Cual ser el punto de congelacin de una solucin que contiene 17,25 g de cido ctrico (C6H8O7) disueltos en 250 g de agua. (Agua: temperatura de congelacin 0 C y constante crioscpica 1,86 C/molal )(Respuesta = -0,668 C)

4) A 100 mL de agua se agregan 50 mL dealcohol (masa molar 46 y densidad 0,7 g/mL) Cual ser el punto de congelacin de esta mezcla. (Agua: temperatura de congelacin 0C y constante crioscpica 1,86 C/molal ) (Respuesta = 14,13 C)

5) Si se disuelven 3,96 g de cido benzoico en 80,6 g de benceno y la solucin se congela a -4,47C. Hallar el peso molecular aproximado del cido benzoico. (Benceno: temperatura de congelacin 5,5 C y constante crioscpica 5,12 C/molal)(Respuesta = 244,3 g/mol)

IV.- PROPIEDADES COLIGATIVAS N4: Presin Osmtica.

A.- CONCEPTOS BSICOS: PRESIN OSMTICA

1.- Definicin:

Ciertos materiales como el celofn o bien ciertas estructuras complejas como las membranas de los sistemas biolgicos son SEMIPERMEABLES, es decir, cuando estn en contacto con la solucin permiten el paso de algunas molculas, pero no de otras.

Generalmente, estas membranas, permiten el paso de pequeas molculas de solvente (ejemplo el agua), pero bloquean el paso de molculas o iones de soluto de mayor tamao.

Este carcter semipermeable se debe a la presencia de pequeos canales o poros en su estructura membranosa

Membrana Semi permeableSolucin ASolucin B

Consideremos una situacin en la que slo las molculas de disolvente pueden pasar a travs de la membrana. Si esta se coloca entre dos soluciones de concentracin diferente, las molculas de disolvente se mueven en ambas direcciones a travs de la membrana.

Solucin AMembrana semipermeableSolucin B

Ms concentradaMs Diluida

O = Soluto X= Solvente

Solucin ASolucin B

La concentracin de solvente es menor en la solucin que tiene ms soluto (solucin ms concemtrada*)La concentracin de solvente es ms elevada en la solucin que tiene menos soluto (solucin menos concentrada*)

AB

LA VELOCIDAD DE PASO DEL SOLVENTE DE LA SOLUCIN MENOS CONCENTRADA A LA MS CONCENTRADA, ES MAYOR QUE LA VELOCIDAD EN LA DIRECCIN OPUESTA.

Por ltimo trmino hay un movimiento neto de molculas de solvente de la solucin menos concentrada hacia la ms concentrada

OSMOSIS: Movimiento neto de solvente desde la solucin menos concentrada hacia la solucin msconcentrada

*Recuerde que: Los trminos de solucin ms o menos concentrada estn referidos a la cantidad de soluto (ms o menos soluto).

En la siguiente figura se muestran dos solucionesseparadasporunamembrana semipermeable.

AB

Solucin concentradaSolucin diluida

El solvente se mueve de B hacia A, como si las soluciones tendieran a lograr concentraciones iguales. Al cabo de un tiempo los niveles del lquido (volumen) en las dos ramas son desiguales.

Membrana semipermeable

ABLa diferencia de presin resultante de las alturas desiguales del lquido en las dos ramas llega a ser tan grande que el flujo de lquido cesa.

AB

Presin aplicada, detiene la Osmosis

Si aplicamos una presin sobre el brazo izquierdo del codo, como se muestra en la prxima figura, podramos detener el flujo neto de solvente.La presin aplicada sobre el brazo de la izquierda del aparato detiene el movimiento neto del solvente desde el lado derecho de la membrana

Esta presin aplicada se conoce como Presin Osmtica () y es la presin requeridapara detener la osmosis; esta presin depende de la temperatura y de la concentracin de la solucin.

2.- Factores que afectan la Presin Osmtica.

La presin osmtica obedece a una ley similar a la de los gases ideales. Vant Hoff fue el primer cientfico que analiz estos hechos, los cuales se expresan en la siguiente ecuacin, conocida como ecuacin de Vant Hoff:

n R T=V

Donde:

=Presin Osmtica (atm)V=Volumen de la solucin (L)R=Constante de los gases ideales (0,082 L atm/ K mol)n=Nmero de moles de solutoT=Temperatura (K)

De acuerdo a la ecuacin de Vant Hoff, se observa que a temperatura constante la presin osmtica solo depende de la concentracin de partculas y no de la naturaleza del soluto, de ah que la presin osmtica es una propiedad coligativa de una solucin.

Si el volumen de la solucin fuera un litro, entonces:

n= Molaridad*, por lo tanto, nuestra relacin puede formularse como: V

= M R T

*Cuando las soluciones son muy diluidas (menores a 0,1 M) se puede considerar que la Molaridad es igual a la Molalidad.

B.- PRESIN OSMTICA.

Las soluciones se pueden clasificar entre si respecto de su presin osmtica en:

Caso 1

Solucin ASolucin B Concentracin 0,01 molalConcentracin 0,01 molal

membrana semipermeable

a) Ambas soluciones tienen la misma concentracin, a una temperatura dada, luego podemos decir que no se presenta el fenmeno de Osmosis.

b) Se puede concluir, entonces, queambassolucionestieneigualPresin Osmtica.c) Cuando dos soluciones tienen igual Presin Osmtica se dice que son ISOTNICAS o ISOOSMTICA entre s (iso = igual; osmtica = presin osmo; tnica = concentracin).

Caso 2

Solucin ASolucin B Concentracin 0,02 molalConcentracin 0,01 molal

membrana semipermeable

a) La solucin A tiene mayor concentracin que la solucin B, se dice entonces, que la solucin A es HIPERTNICA con respecto a la solucin B.b) Tambin se puede decir que la solucin B es HIPOTNICA con respecto a la solucin A.c) Como la solucin B es HIPOTNICA, con respecto a la solucin A, genera una menor presin osmtica, ya que tiene menos partculas en solucin, por lo tanto, se puede decir que la solucin B es HIPOOSMTICA con respecto a la solucin A.d) Como la solucin A es HIPERTNICA, con respecto a la solucin B, genera una mayor presin osmtica, ya que tiene mayor nmero de partculas en solucin, luego se dice que es HIPEROSMTICA con respecto a la solucin B.

EN RESUMEN:

Solucin ASolucin B ConcentradaDiluda

Mayor nmero de partculasMenor nmero de partculas disueltas disueltas

HipertnicaHipotnica

Gran presin osmticaPequea presin osmtica

HiperosmticaHipoosmtica

La smosis juega un papel importante en los sistemas vivos. Por ejemplo, las membranas de los glbulos rojos son semipermeables. Si se colocan estas clulas en una solucin hipertnica respecto a la solucin intracelular se provoca que el agua salga de la clula, como se muestra en la figura. Esto causa que la clula se arrugue, y ocurre el proceso que se conoce como crenacin. Si se colocan estas clulas en una solucin hipotnica respecto al lquido intracelular se ocasiona que el agua penetre en la clula. Esto causa la ruptura de la clula, proceso que se conoce como hemlisis. A las personas que necesitan el reemplazo de los fluidos corporales nutrientes, y que no pueden ser tomados por va oral, se les administran soluciones por infusin intravenosa, la cual provee los nutrientes directamente al interior de las venas. Para evitar crenacin o hemlisis de los glbulos rojos, las soluciones deben ser isotnicas con los lquidos en el interior de las clulas.

Ejemplo: La presin osmtica promedio de la sangre es 7,7 atm a 25 C.Qu concentracin de glucosa, C6H12C6 ser isotnica con la sangre? Solucin: = M R T7,7 atmM === 0,31 molarR T(0,082 L atm/K mol)(298 K)

En condiciones clnicas, la concentracin de las soluciones se expresan generalmente en porcentajes en peso. El porcentaje en peso de una solucin de glucosa 0,31 M es 5,3 %.

Hay otros ejemplos interesantes de smosis. Un pepino colocado en una salmuera concentrada pierde agua por smosis y se arruga para convertirse en un pepinillo. Una zanahoria que se hace flcida al perder agua a la atmsfera, puede recuperla por smosis si se coloca en agua y as recobra su firmeza. Las personas que comen demasiada sal en los alimentos sufren la retencin de agua en las clulas de los tejidos debido a la smosis. La hinchazn que resulta se denomina edema. El movimiento del agua del suelo hacia el interior de las races de las plantas y posteriormente hacia sus rganos superiores se debe, al menos una parte, a la smosis. La conservacin de la carne mediante salado y de las frutas al cubrirlas de azcar, las protege contra la accin bacteriana. A travs del proceso de smosis, una bacteria que se encuentre en la carne salada o en la fruta caramelizada pierde agua, se encoge y muere.Durante el proceso de smosis, el agua se mueve de un rea de alta concentracin de agua (concentracin baja de soluto) hacia un rea de baja concentracin de agua (alta concentracin de soluto). El movimiento de una sustancia de una zona donde su concentracin es elevada a otra donde es baja, es espontneo. Las clulas biolgicas transportan no solamente agua, sino tambin otros materiales seleccionados a travs de sus membranas. Esto permite la entrada de nutrientes y la eliminacin de materiales de desecho. En algunos casos, las sustancias deben moverse de un rea de baja concentracin a una de concentracin elevada. Este movimiento se llama transporte activo. Este proceso no es espontneo y por tanto requiere gasto de energa por las clulas.

35


Ejercicio N1: Calcular el valor de la presin osmtica que corresponde a una solucin que contiene2 moles de soluto en un litro de solucin a una temperatura de 17 C. Paso 1: Ordenar los datos.Soluto:masa= 2 moles

Solvente:no hay datos

Solucin:volumen= 1 Ltemperatura= 17 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la presin osmtica de la solucin ().


n R T

=Ecuacin 1V

=M R TEcuacin 2

Si analizamos los datos estos nos dicen que tenemos 2 moles de soluto por un litro de solucin, entonces la molaridad es 2, esto nos permite utilizar la ecuacin 2 directamente. El nico detalle que tenemos que tener encuenta es que la temperatura la entregan en grados Celcius y la necesitamos en grados Kelvin.

Paso 4: Conversin de unidades.

T(K) =T(C) + 273,15T(K) =17 + 273,15T(K) =290,15

Paso 5: Clculo de la presin osmtica de la solucin ().

=M R T

=(2 mol/L)(0,082 atm L/mol K)(290,15 K)

=47,585 atm

RESPUESTA: La presin osmtica de la solucin es 47,585 atm.

Ejercicio N2: Qu masa de anilina habra que disolver en agua para tener 200 mL de una solucin cuya presin osmtica, a 18 C, es de 750 mmHg; sabiendo que la masa molar de la anilina es 93,12 g/mol.


Soluto anilina:masa molar= 93,12 g/mol

Solvente agua:no hay datos

Solucin:volumen temperatura presin osmtica===200 mL18 C750 mmHg

Paso 2: Pregunta concreta determinar la masa en gramos de anilina.


n R T=Ecuacin 1V

=M R TEcuacin 2

Ambas ecuaciones podran ser usadas para calcular el nmero de moles de anilina necesarios para preparar la solucin, sin embargo, como en los datos nos dan el volumen de la solucin sera ms conveniente utilizar la ecuacin 1. No olvidar convertir las unidades de: presin en atmsferas, volumen a litros y temperatura a grados Kelvin.


Temperatura T(K) T(K) T(K)===T(C) + 273,1518 + 273,15291,15

Volumen1000 mL ------- 1 L200 mL ------- X X=0,2 L

Presin760 mmHg ------- 1 atm750 mmHg ------- X X= 0,987 atm

Paso 5: Clculo de los moles de anilina existente en la solucin (n).

=

0,987 atm =

n R T Vn (0,082 atm L/mol K) (291,15 K)

0,2 L

n=0,0083 moles

Paso 6: Transformando los moles a masa (g)

93,12 g ------ 1 molX ------ 0,0083 molesX= 0,7699 g

RESPUESTA: La masa de anilina es 0,7699 g.

Ejercicio N3: Cuantos gramos de sacarosa C12H22O11 debern disolverse por litro de agua para obtener una solucin isoosmtica con otra de urea CO(NH2)2 que contiene 80 g de soluto por litro de solucin a 25 C.


Solucin 1Solucin 2Soluto sacarosa: no hay datosSoluto urea:masa= 80 gmasa molar= 342 g/molmasa molar=60 g/molSolvente agua: volumen=1 LSolvente agua :volumen=no hay datos

Solucin: volumen=1 LSolucin:volumen=1 L

temperatura=25 Ctemperatura=25 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la masa de sacarosa para tener una solucin isoosmticacon la solucin de urea.


n R T=Ecuacin 1V

=M R TEcuacin 2

Nos piden calcular la masa de sacarosa necesaria para obtener una solucin isoosmtica con una solucin de urea dada. Que dos soluciones sean isoosmtica entre s significa que tienen igual presin osmtica, es decir poseen igual concentracin. Por lo tanto, no es necesario calcular la presin osmtica, pues conociendo la concentracin de la solucin de urea conocemos la concentracin de la solucin de sacarosa requerida.

Paso 4: Determinamos la concentracin de la solucin de urea.

60 g ------ 1 mol80 g ------ XX=1,33 moles

urea.

Como los 80 g (1,33 moles) estn disueltos en un litro, nuestra solucin es 1,33 M en

Paso 5: Clculo de la masa de sacarosa.

Como la solucin de urea es 1,33 M, la solucin de sacarosa tambin es 1,33 M (soluciones isoosmticas entre s). Entonces necesitamos 1,33 moles de sacarosa por un litro de solucin, por lo tanto, slo nos basta con transformar los moles de sacarosa a masa.

342 g ------ 1 molX ------ 1,33 molesX=454,86 g

RESPUESTA: La masa de sacarosa requerida para tener una solucin isoosmtica con una solucin de urea dada es 454,86 g.

Ejercicio N4: Se midi la presin osmtica de una solucin acuosa de cierta protena a fin de determinar su masa molar. La solucin contena 3,50 mg de protena disueltos en agua suficiente para formar 500 mL de solucin. Se encontr que la presin osmtica de la solucin a 25 C es 1,54 mmHg. Calcular la masa molar de la protena.


Soluto protena:masa= 3,50 mg

Solvente agua:no hay datos

Solucin:volumen temperatura presin osmtica===500 mL25 C1,54 mmHg

Paso 2: Pregunta concreta determinar la masa molar de la protena.


n R T=Ecuacin 1V

=M R TEcuacin 2

Utilizaremos la ecuacin 1, ya que el volumen dado es 500 mL y as calcularemos los moles de protena disueltas en estas condiciones. No olvidar conversin de unidades.


TemperaturaT(K)=T(C) + 273,15

T(K)=25 + 273,15

T(K)=298,15

Volumen 1000 mL ------- 1 L500 mL ------- XX=0,5 LPresin 760 mmHg ------- 1 atm1,54 mmHg ------- XX = 0,002 atm masa 1000 mg ------ 1 g3,5 mg ------- XX= 3,5 x 10-3 g

Paso 5: Clculo de los moles de protena (n).

=

0,002 atm =

n R T Vn (0,082 atm L/mol K) (298,15 K)

0,5 L

n=41 x 10-6 moles

Paso 6: Transformando los moles a masa (g)

masa molar gramos de sustancia por un mol

3,5 x 10-3 g ------- 41 x 10-6 molesX g ------ 1 molX= 85,37 g

RESPUESTA: La masa molar de la protena es 85,37.


1) Cual es la presin osmtica a 20C de una solucin de sacarosa (C12H22O11), 0,0020 M? (Respuesta = 0,048 atm)

2) Disolviendo 6,73 g de sacarosa (masa molar 342 g/mol) hasta formar 1500 mL de solucin a20 C. Cual es la presin osmtica que tericamente corresponder? (Respuesta = 0,315 atm)

3) Que presin osmtica ejercer una solucin de urea en agua al 1% a 20 C(masa molar de urea 60 g/mol)?(Respuesta = 4 atm)

4) Calcular la masa molar aproximada del pineno sabiendo que al disolver 2,8 g en alcohol hasta un volumen de 500 mL se midi una presin osmtica de 1,2 atm a 20 C.(Respuesta = 112 g/mol)

5) Calcular la masa molar aproximada del tiofeno sabiendo que una solucin de 100 mL que contiene 0,32 g de ese compuesto en alcohol dio una presin osmtica de 510 mmHg a 20 C. (Respuesta = 114,7 g/mol)

6) Que presin osmtica en atm ejercer cualquier solucin 0,1 M de una sustancia no ionizable a 20 C?(Respuesta = 2,40 atm)

V.- PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DE ELECTROLITOS.

Los conceptos analizados hasta aqu son aplicables a soluciones de compuestos qumicos No electrolito (compuestos que no se disocian en solucin).Como ya hemos visto la concentracin de partculas en solucin de estos compuestos es iguala la concentracin del compuesto total adicionado.

Ejemplo:Si tenemos una solucin 0,1 m de glucosa, la concentracin total de partculas en solucin ser 0,1 m.

Hemos insistido en varias oportunidades que las propiedades coligativas de las soluciones dependen de la concentracin total de partculas de soluto, sin importar si las partculas son iones o molculas.As podemos esperar que una solucin 0,1 m de NaCl tenga un total de partculas en solucin igual a 0,2 m ya que como esta sal es un electrolito fuerte, disocia completamente en solucin.

NaClNa++Cl-

Concentracin inicial0,1 m00Disociado00,10,1

Total 0,2 m en solucin

Para electrolitos fuertes y dbiles la concentracin de partculas en solucin es mayor que la concentracin inicial del compuesto en cuestin, por lo tanto, al determinar experimentalmente las propiedades coligativas de estos compuestos se observan desviaciones de las tericas esperadas. As, por ejemplo, si tenemos una solucin 0,1 m de NaCl y calculamos su punto de congelacin (Tc) considerando que este compuesto es un no electrolito resulta ser:

Tc= Kc mTc= Tc-Tc

Kcm= Tc - Tc(1,86 C/molal) (0,1 molal) =0- TcTc=-0,186 C

Ahora bien, si consideramos al NaCl como es en realidad (electrolito fuerte), la concentracin de partculas en solucin (si partimos de una solucin 0,1 m) ser de 0,2 m, luego el punto de congelacin de la solucin es:

Kcm= Tc - Tc(1,86 C/molal) (0,2 molal) =0- TcTc=-0,372 C

Sin embargo, Vant Hoff determin experimentalmente que el punto de congelacin de una solucin 0,1 m de NaCl era realmente -0,348 C, una temperatura superior a la esperada tericamente (-0,372 C).

La diferencia entre la propiedad coligativa esperada y observada experimentalmente para los electrolitos dbiles SE DEBE A LAS ATRACCIONES ELECTROSTTICAS ENTRE LOS IONES EN SOLUCIN.

40

A medida que los iones se mueven en la solucin, los iones de cargas opuesta chocan y se unen por breves momentos. Mientras estn unidos se comportan como una sola partcula llama par inico.

El nmero de partculas independientes se reduce y ocasiona el cambio observado en el valor calculado respecto del valor experimental. Para nuestro ejemplo calculado -0,372 C, observado experimentalmente -0,348 C

Este fenmeno se observa en todas las propiedades coligativas (Presin de Vapor, Presin Osmtica, Punto de Congelacin y Punto de Ebullicin) de soluciones de electrolitos. Es decir, para una solucin de electrolito:Punto de Congelacin calculado > Punto de Congelacin experimental Punto de Ebullicin calculado< Punto de Congelacin experimental Presin Osmtica calculado> Presin Osmtica experimental Presin de Vapor calculada> Presin de Vapor experimental

Una medida del grado en que los electrolitos se disocian es el factor de Vant Hoff (i). Este factor es la relacin entre el valor real de una propiedad coligativa y el valor calculado (considerando que la sustancia es un no electrolito)

Punto de congelacin (o ebullicin) experimental i =Punto de congelacin (o ebullicin) para un no electrolito

El valor ideal de factor de Vant Hoff para una sal puede calcularse observando la formula del compuesto. Por ejemplo:

NaClNa++ Cl-Factor ideal de Vant Hoff i = 2

K2SO42 K++ (SO4)-2Factor ideal de Vant Hoff i = 3

MgSO4 Mg+2+ (SO4)-2Factor ideal de Vant Hoff i = 2

Al factor ideal de Vant Hoff se le simboliza por la letra (nu), debemos considerar este factor como un valor limitante, es decir, el factor Vant Hoff para el NaCl tiene como mximo valor = 2.

Cuando no se dispone de informacin acerca del verdadero valor de i para una solucin se utilizasiempre el valor ideal ( ) para realizar los clculos.

En la tabla N1 se indican los factores de Vant Hoff observados para diversas sustancias a diferentes concentraciones.

Tabla N1: Factores de Vant Hoff para diversas sustancias a 25 C.

CompuestoConcentracin

0,1 m0,01 m0,001 mvalor limitante ()

Sacarosa1,001,001,001,00

NaCl1,871,941,972,00

K2SO42,322,702,843,00

MgSO41,211,531,822,00

En estos datos hay dos tendencias evidentes.

Primero: La dilucin afecta los valores de i para los electrolitos cuanto ms diluida es la solucin, mas se aproxima i al valor limitante () de esto podemos concluir que entre ms diluida este la solucin el grado de apareamiento de los iones en solucin tambin disminuye. La carga de los iones afecta el valor de i para los electrolitos.Segundo: Mientras menor sea la carga de los iones, menor es la desviacin de i del valorlimitante, como conclusin entre menor sea la carga de los iones disminuye el grado de apareamiento de los iones en solucin

En el caso de electrolitos dbiles es necesario introducir el concepto de grado de disociacin () del soluto. Recordemos que un electrolito dbil es aquel compuesto que disocia parcialmente en solucin acuosa. Ejemplo, el cido actico (CH3COOH) disocia parcialmente en solucin como se muestra en la siguiente ecuacin:

CH3COOHCH3COO-+HConcentracin inicialDisociado1 m1 m - X0X0X+

Para poder determinar el valor de X y saber efectivamente cuantas partculas hay en solucin necesitamos de un valor dado llamado grado de disociacin ( ).

= corresponde a la proporcin de partculas disociadas cuando la concentracin inicial de soluto es 1 m (o 1 M).

Luego si la solucin de cido actico fuera 1m, el valor de X en la ecuacin sera igual a , como para el cido actico es 0,05, X =0,05. Por lo tanto, en solucin tenemos:

Especie en solucinConcentracinX = Concentracin finalCH3COOH1 - X0,050,95CH3COO-X0,050,05H+X0,05 + 0,05 1,05 m concentracin de partculas en solucin

Ahora bien, si la concentracin inicial de cido actico hubiese sido otro valor, por ejemplo0,1 m y = 0,05 podremos calcular el nmero de partculas en solucin de la siguiente forma:

CH3COOHCH3COO-+HConcentracin inicialDisociado0,1 m0,1 m - X0X0X+

Aqu X, ya que la concentracin inicial no es 1 m, pero si la concentracin hubiese sido 1 m entonces = X. Para encontrar el valor de X debemos realizar un planteamiento matemtico:

1 m -------- = 0,050,1 m -------- XX = 5 10-3

Luego la concentracin de partculas en solucin ser:

Especie en solucinConcentracinXConcentracin finalCH3COOH1 - X5 10-30,995CH3COO-X5 10-30,005H+X5 10-3 + 0,005 1,005 m

Finalmente aplicando el coeficiente de Vant Hoff (i) a las expresiones algebraicas de las propiedades coligativas de soluciones no electrolitos antes mencionadas, podemos calcular las propiedades coligativas de soluciones electrolitos.

Teb=Keb m iTc=Kc m i n R T= iV


Ejercicio N1: Se verti en 200 g de agua, una cierta cantidad de NaCl. La solucin resultante hirvi a 100,30 C Cunta sal se haba vertido en el agua? = 2, Keb = 0,52/molal, masamolar de NaCl = 58,5


Soluto NaCl: = 2masa molar= 58 g/mol

Solvente agua: masa= 200 mg Keb= 0,52 C/m Teb= 100 C

Solucin: Teb= 100,3 C

Paso 2: Pregunta concreta Calcular la masa de NaCl necesaria para tener 200 mg de solucin deNaCl con punto de ebullicin 100,3 C

Paso 3: Aplicamos ecuaciones:


Teb=Keb mEcuacin 2

Necesitamos calcular la molalidad de la solucin de NaCl por medio de la ecuacin 2, as podremos saber el numero de moles de NaCl que agregamos al agua para obtener la solucin pedida. Con la ecuacin 1 podemos calcular el aumento del punto de ebullicin.


Teb=Teb-Teb

TebTeb==100,3 C -100 C0,3 C

Paso 5: Aplicando ecuacin 2, calculamos la molalidad de partculas:

Teb=Keb m0,3 C =(0,52 C/molal) mm=0,58

Paso 6: Calculo de la molalidad de la solucin.

Ahora sabemos que tenemos una concentracin de partculas disueltas de 0,58, como = 2 (valor lmite), tenemos:

Solucin 1 m de NaCl --------- 2 m de partculasX --------- 0,58 m de partculasX=0,29 m de NaCl

Paso 7: Calculo de los moles de NaCl.

Sabemos entonces que para lograr la solucin pedida necesitamos agregar 0,29 moles deNaCl para 1000 g de agua, como nos piden preparar 200 mL, tenemos:

0,29 moles de NaCl -------- 1000 g de aguaX-------- 200 g de aguaX = 0,058 moles de NaCl

Paso 8: Finalmente transformamos estos moles a masa sabiendo que:

58,5 g -------- 1 mol de NaClX-------- 0,058 moles de NaClX = 3,39 g de NaCl

RESPUESTA: La masa de NaCl,necesaria para tener una solucin con punto de ebullicin100,3 C, es 3,39 g en 200 g de agua

Ejercicio N2: Determinar la presin osmtica a 18 C de una disolucin acuosa de NaCl que contiene 2,5 g de sal en 100 mL de solucin, si el factor de Vant Hoff es 1,83 y la masa molar de NaCl es 58,5.


Soluto NaCl: masa=2,5 gmasa molar= 58,5 g/mol i= 1,83

Solvente agua: no hay datos

Solucin: Volumen= 100 mL Temperatura = 18 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la presin osmtica. Paso 3: Ecuaciones:

nRT=iEcuacin 1V

=MRTiEcuacin 2

Como el volumen no es un litro, es preferible utilizar la ecuacin 1, ya que poseemos todos los datos necesarios, sin embargo debemos transformar los datos a las unidades adecuadas.

Paso 4: Conversin de unidades:

Temperatura T(K) = T(C) + 273,15T(K) = 18 + 273,15T(K) = 291,15Volumen1000 mL ------- 1L100 mL ------ XX = 0,1 LMoles58,5 g -------- 1 mol2,5 g -------- XX = 0,043 moles

Paso 5: Aplicamos ecuacin 1:

nRT=iV

(0,043 moles)(0,082 L atm/mol K)(291,15 K)(1,83)=0,1 L

= 18,67 atm

RESPUESTA: La presin osmtica es 18,67 atm.

Ejercicio N3: Si 7,1 g de Na2SO4 se disuelven en agua obteniendo 200 mL de solucin. Calcule la presin osmtica de esta solucin a 25 C. ( = 3, masa molar de Na2SO4 es 142)


Soluto Na2SO4: masa=7,1 gmasa molar= 142 g/mol= 3

Solvente agua: no hay datos

Solucin: Volumen= 200 mL Temperatura = 25 C

Paso 2: Pregunta concreta determinar la presin osmtica. Paso 3: Aplicamos las ecuaciones:

nRT=Ecuacin 1V

=MRTEcuacin 2

Como el volumen no es un litro, es preferible utilizar la ecuacin 1, ya que poseemos todos los datos necesarios, sin embargo debemos transformar los datos a las unidades adecuadas.

Paso 4: Conversin de unidades:

Temperatura T(K) = T(C) + 273,15T(K) = 25 + 273,15T(K) = 298,15Volumen1000 mL ------- 1L200 mL ------ XX = 0,2 LMoles142 g -------- 1 mol7,1 g -------- XX = 0,05 moles

Paso 5: Aplicamos el concepto de .

Esto quiere decir que por cada mol de sulfato de sodio disuelto tendremos tres moles de partculas en solucin. Como tenemos 0,05 moles de sulfato de sodio tendremos:

1 mol de Na2SO4---------- 3 moles de partculas en solucin0,05 moles de Na2SO4 --------- XX = 0,15 moles de partculas

Paso 6: Aplicamos ecuacin 1:

nRT=V

(0,15 moles)(0,082 L atm/mol K)(298,15 K)=0,2 L

= 18,34 atm

RESPUESTA: La presin osmtica es 18,34 atm.


1) Los Hemates de la sangre son isotnicos con una disolucin al 0,91 % de NaCl en agua, cuya densidad es prcticamente uno. El grado de disociacin del cloruro de sodio a esta concentracin es del 90 %, determinar:a) La presin osmtica de la sangre a 37 C(Respuesta = 7,52 atm)b) Su punto de congelacin si Kc = 1,86 C/mol (Respuesta = -0,555 C)

2) Ordene las siguientes soluciones acuosas en orden creciente de sus puntos de ebullicin. a) Glicerina 0,03 mb) KBr 0,02 m; = 2c) cido benzoico 0,03 m; = 0,043d) NaCl 0,02 m; i = 1,94(Keb = 0,52 C/m)(Respuesta: Glicerina punto de ebullicin = 100,0156 Ccido benzoico punto de ebullicin = 100,0163 C NaCl punto de ebullicin = 100,0202 CKBr punto de ebullicin = 100,0208 C)

trabajo quimica industrial

Documents

Transcript of trabajo quimica industrial