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UNIDAD 4 PROPIEDADES FISICAS DE LAS SOLUCIONES


PROPIEDADES COLIGATIVAS


SOLUCIONES DEFINICIĂ“N: sistema homogeneo formado por 2 o mas componentes. Solvente: componente mayoritario de las soluciones. Soluto: componente minoritario de las soluciones SOLUBILIDAD: cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de solvente.


clasificación Por su concentración:   

Soluciones no saturadas Soluciones saturadas Soluciones sobresaturadas

Por su estado físico:   

Liquidas: salmuera, agua con azúcar Sólidas: bronce (Sn/Cu) Gases: aire.


Ejemplo de soluciones Estado de la

Estado del

Estado del

Ejemplo

solución

disolvente

soluto

GAS

GAS

GAS

LÍQUIDO

LÍQUIDO

GAS

LÍQUIDO

LÍQUIDO

LÍQUIDO

Alcohol en H2O

LÍQUIDO

LÍQUIDO

SÓLIDO

SAL en H2O

SÓLIDO

SÓLIDO

GAS

H2 en Pd

SÓLIDO

SÓLIDO

LÍQUIDO

Hg en Ag

SÓLIDO

SÓLIDO

SÓLIDO

Ag EN Au

AIRE O2 en H2O


Soluci贸n saturada


Formas de expresar concentraci贸n 1 mol Molalidad

1 mol Fracci贸n molar

1 mol Molaridad


Presi贸n de vapor de un l铆quido Es el valor de la presi贸n que ejerce el vapor en equilibrio con el l铆quido.


PROPIEDADES COLIGATIVAS


Las propiedades coligativas de las soluciones son aquellas que dependen de la cantidad de partículas de soluto disuelto y no de su identidad (tipo de soluto). 1. 2. 3. 4.

Descenso de la presión de vapor Descenso crioscópico Ascenso ebulloscopio Presión Osmótica


DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR


Para un soluto no volátil: la presión de vapor disminuye según: ∆P = P°A XB donde: ∆P : Disminución de la presión de vapor ∆P = P – P°A = P solvente – P solución

XB : fracción molar del soluto B no volátil XB = n° de moles de B / n° de moles totales

P°A : presión de vapor del solvente A puro


DESCENSO CRIOSCOPICO


DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye. Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro


∆Tf = K f • m Donde: ∆Tf = Disminución del punto de congelación Kf = Constante molal de descenso del punto de congelación. m = molalidad (moles de soluto/1Kg de solvente) ∆Tf = Tf solvente - Tf solución


ASCENSO EBULLOSCOPICO


AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta. Pto. Eb. ss > Pto. Eb. solvente puro


∆Te = K e • m Donde: ∆Te = Aumento del punto de ebullición Ke = Constante molal de elevación del punto de ebullición. m = molalidad de la solución ∆Te = Te solución - Te solvente


Algunas propiedades de disolventes comunes I Solvente

Agua Benceno Alcanfor Fenol Ac. Acético CCl4 Etanol

Pe (°C)

K e (°C/m)

Pf(°C)

100,0 80,1 207,42 182,0 118,1 76,8 78,4

0,512 2,53 5,61 3,56 3,07 5,02 1,22

0,0 5,48 178,4 43,0 16,6 - 22,3 - 114,6

Kc (°C/m)

1,86 5,12 40,00 7,40 3,90 29,8 1,99


PRESIÓN OSMOTICA


OSMOSIS El solvente tiende a migrar desde el compartimiento donde se encuentra puro (mas concentrado) hacia el compartimiento de la solución (menor concentración de solvente) Se genera así un aumento en la presión del compartimiento de la solución, impidiendo el pasaje de solvente.

Agua pura

Disolución

Osmosis Normal


Membrana semipermeable

Soluto

Membrana semipermeable

Solvente


OSMOSIS Y DIALISIS ósmosis (del griego “empujar”): pasaje espontáneo de solvente a una solución mas concentrada, cuando ambas se hallan separadas por una membrana semipermeable. Dialisis: es el pasaje de iones de una solución mas concentrada a una mas diluída.


PRESIÓN OSMÓTICA P > π

Agua pura

P

Disolución

Osmosis inversa


Podemos definir entonces a la presión osmótica como la presión resultante del movimiento de solvente hacia una solución más concentrada, cuando los compartimientos que las contienen están separados por una membrana semipermeable.

π .V = n R T R= 0.0821 atm L / (mol K)

Como n/V es molaridad (M), entonces: π=M•R•T


SOLUCIONES DE ELECTROLITOS


Electrolito: sustancia cuya solución conduce la corriente eléctrica. Son compuestos químicos que se disocian produciendo iones, de esta manera el número de partículas disuelta, AUMENTA NaCl (s) → Na+ (ac) + Cl- (ac) AlCl3 (s) → Al+3 (ac) + 3 Cl- (ac) Al2S3 (s) → 2 Al+3 (ac) + 3 S-2 (ac)


Se debe por lo tanto corregir el valor de la propiedad coligativa, ingresando a la ecuación el coeficiente de Van’t Hoff “i” i = nº de especies que produce NaCl: i = 2 AlCl3: i = 4 Al2S3; i = 5


Influencia del factor i de Van’t Hoff Propiedad coligativa

Solución de no electrolito

Solución de electrolito

∆ P = (n 2 /n 1 + n 2 ). P °

Descenso crioscópico

∆T = Kf . m

∆T =i Kf . m

Ascenso ebulloscópico

∆T = Ke . m

∆T = iKe . m

Presión osmótica

π

=MRT

∆ P = i (n 2 /n

+ n 2). P °

Descenso de la presión de vapor

π =i

1

M RT


SANGRE Y TONICIDAD


Soluciones isotónicas ó isosmoticas: las que tienen la misma presión osmótica que la sangre. Soluciones hipotónicas ó hiposmóticas : las que tienen menor presión osmótica que la sangre. Soluciones hipertónicas ó hiperosmóticas : las que tienen mayor presión osmótica que la sangre.


Tonicidad de las soluciones Propiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el solvente y no el soluto. Isot贸nica Hipert贸nica

Hipot贸nica


NaCl 150 mM

Glucosa 5%

No hem贸lisis Soluciones isot贸nicas


Agua destilada

Hem贸lisis instant谩nea Soluci贸n hipot贸nica


NaCl 300 mM

Glucosa 10%

Crenaci贸n Soluciones hipert贸nicas


Clase2 propiedades fisicas delas propiedades fis