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Soluciones PROPIEDADES COLIGATIVAS

FCEN-Uncuyo

AGUSTINA MANONI, ABRIL WURSTEN


PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

Contenido SOLUCIONES.......................................................................................................................................2 Composición...................................................................................................................................2 CONCENTRACIÓN...............................................................................................................................3 Cualitativamente:...........................................................................................................................3 Cuantitativamente:.........................................................................................................................3 PROPIEDADES COLIGATIVAS...............................................................................................................4 Variación de la Presión de Vapor....................................................................................................5 Disminución del Punto de Fusión o Congelación............................................................................5 Aumento del Punto de Ebullición...................................................................................................5 Presión Osmótica...........................................................................................................................6 El Factor de Van´t Hof....................................................................................................................6 BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................................................7

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SOLUCIONES Una solución (o disolución) es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que pierden sus características individuales. Esto último significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien definida. Una solución que contiene agua como solvente se llama solución acuosa. Si se analiza una muestra de alguna solución puede apreciarse que en cualquier parte de ella su composición es constante. Entonces, reiterando, llamaremos solución o disolución a las mezclas homogéneas que se encuentran en fase líquida. Es decir, las mezclas homogéneas que se presentan en fase sólida, como las aleaciones (acero, bronce, latón) o las que se hallan en fase gaseosa (aire, humo, etc.) no se les conoce como disoluciones. Las mezclas de gases, tales como la atmósfera, a veces también se consideran como soluciones. Las soluciones son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las moléculas del solvente. Las sales, los ácidos, y las bases se ionizan cuando se disuelven en el agua.

Composición Una solución está compuesta por un soluto y un disolvente. El soluto es la sustancia que se encuentra en menor proporción, y el solvente es la sustancia que se encuentra en mayor proporción y contiene al soluto en la disolución. En el caso del agua, aunque se encuentre en menor proporción se considerará como solvente porque es considerado el disolvente universal.

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CONCENTRACIÓN Contamos con distintas formas de medir la concentración en una solución:

Cualitativamente: Una solución está diluida cuando contiene menor cantidad de soluto de la que es capaz de disolver el solvente a una determinada T. Está saturada cuando contiene la máxima cantidad de soluto que el disolvente es capaz de disolver a esa determinada T. Está sobresaturada cuando contiene más soluto del que es capaz de disolver. En este caso la solución es muy inestable, el soluto sobrante precipita o se cristaliza a la mínima alteración.

Cuantitativamente: a) Porcentaje peso a peso (% P/P): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.

b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.

c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.

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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES a) Fracción molar (Xi): se define como la relación entre los moles de un componente (ya sea solvente o soluto) de la solución y los moles totales presentes en la solución.

b) Molaridad (M): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 4 molar (4 M) es aquella que contiene cuatro moles de soluto por litro de solución.

c) Molalidad: En la molalidad relacionamos la molaridad del soluto con el que estamos trabajando con la masa del disolvente (en kg) que utilizamos. Relación entre el número de moles de soluto por kilogramos de disolvente (m)

PROPIEDADES COLIGATIVAS Son aquellas propiedades físicas que presenta una solución, las cuales no dependen de la naturaleza del soluto sino de la concentración del mismo en la solución, o simplemente, del número de partículas de soluto presentes en la solución. Estas propiedades son características para todas y cada una de las soluciones y no dependen tampoco de las características del solvente.

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Variación de la Presión de Vapor Esta propiedad surge del análisis de la relación solvente/soluto de la solución en la que estemos trabajando. Es una consecuencia de la disminución de la concentración efectiva del solvente, por la presencia de las partículas del soluto. La presión de vapor es la presión ejercida por un vapor en equilibrio con su líquido. Cuando se añade un soluto no volátil a un disolvente puro, la presión de vapor del disolvente es menor en esa solución que si el disolvente es puro. Con esto se puede establecer que la adición de un soluto no volátil lleva a una disminución de la presión de vapor del disolvente. Esto se debe a que en una solución el número de partículas de disolvente se reduce debido a la presencia del soluto. Dicho equilibrio se alcanza cuando la velocidad que el líquido emplea para evaporarse sea igual a la velocidad con la que el vapor se condensa. Esto se explica a través de la Ley de Raoult. Esta ley fue planteada por el francés François Marie Raoult, la cual establece que la presión de vapor del disolvente sobre una solución es igual a la presión de vapor del disolvente puro multiplicada por la fracción molar del disolvente en la solución.

Disminución del Punto de Fusión o Congelación. El punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual se comienza a formar los primeros cristales de disolvente puro en equilibrio con la disolución. En el caso de la formación de una solución, cuando a un solvente puro se le agrega un soluto, éste no sólo disminuye la presión de vapor del solvente sino que la solución se congela a una temperatura inferior a comparación con el solvente.

Aumento del Punto de Ebullición. En primer lugar, recordemos que la temperatura de ebullición es aquella temperatura a la cual es necesaria calentar un líquido para que la presión de vapor del mismo sea igual a la presión externa que existe sobre el líquido. Ahora bien, cuando se le agrega un soluto no electrolito a un solvente y se forma una solución, se produce una reducción en la presión de vapor en el solvente. Si la presión de vapor es menor, se requiere aumentar la temperatura a un valor mayor para que las interacciones entre el soluto y el solvente cedan y las moléculas de solvente pasen a un estado de vapor para buscar el equilibrio entre la presión del solvente y la presión que se encuentre en el entorno.

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Presión Osmótica La ósmosis es un proceso especial de difusión, y consiste al paso de un solvente por medio de una membrana semipermeable desde una solución más concentrada a una solución que tiene menor concentración. Existen diferentes materiales que componen las membranas, las cuales pueden ser permeables (permiten el paso de una solución líquida); impermeable (no permiten el paso de una solución); y tenemos las membranas semipermeables, las cuales permiten el paso del solvente a través de las mismas pero evitando el paso de soluto. En el caso de la presión osmótica, se utiliza una membrana semipermeable entre 2 soluciones que contienen los mismos componentes pero difieren entre ellas por la concentración de las soluciones o las cantidades de soluto que puedan contener. Es decir, el paso del disolvente ocurre desde la solución diluida hacia la solución concentrada conllevando a un aumento de la presión de la solución más diluida o con menor presión de vapor. Este incremento de la presión que se suma a la presión de vapor de la solución, se conoce como presión osmótica. Este proceso puede evitarse si se aplica presión a la solución. Se representa con la letra π.

El Factor de Van´t Hoff Para las soluciones que contengan solutos electrolitos, las propiedades coligativas, se miden de diferente manera con respecto a las propiedades coligativas de las soluciones que contienen un soluto no electrolito. Este fenómeno se debe a la disociación de los solutos electrolitos en iones, dando así a una separación de un compuesto en diferentes iones o partículas. Es de importancia resaltar que las propiedades coligativas dependen de la concentración del soluto presente en la solución. Por lo tanto, si se disocia un soluto electrolito aumentará la cantidad de partículas en la solución y, por ende, tendrá variación en las propiedades coligativas con respecto de una solución con soluto no electrolito. Para electrolitos fuertes y débiles, la concentración de partículas en solución es mayor que la concentración inicial del compuesto en cuestión, por lo tanto, si se determina experimentalmente las propiedades coligativas de estos compuestos se observan desviaciones de los resultados teóricas esperados. Estos valores teóricos arrojados se acercaban más a los valores estables que arrojan las propiedades coligativas; no obstante, un químico holandés llamado Jacobus Hendricus Van´t Hof demostró que los valores experimentales no concordaban con los teóricos.

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BIBLIOGRAFÍA http://lacienciadelfuturo.galeon.com/contenido.htm [Fecha de revisión: 16/05/18] “Monografías.com; autor: Jorge Marconi” http://www.monografias.com/trabajos97/soluciones-

quimicas/soluciones-quimicas.shtml [Fecha de revisión: 16/05/18] “Profesor en Línea” http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Disoluciones_quimicas.html

[Fecha de revisión: 16/05/18]

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Soluciones, propiedades coligativas  

Trabajo de Informática 1, FCEN.

Soluciones, propiedades coligativas  

Trabajo de Informática 1, FCEN.

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