Propiedades Coligativas - [DePa] Departamento de …

1 Propiedades ColigativasEn la ecuaci n El segundo t rmino es negativo, lo cu l lnoR Tx El segundo t rmino es negativo, lo cu l indica que el potencial qu mico del disolvente en soluci n es menor en una cantidad -RT ln xPropiedades ColigativasVarias Propiedades de la soluci n relacionadas entre s , tienen su origen en el valor bajo del potencial qu mico. n de la presi n de n de la presi n de vapor2. Disminuci n de la temperatura de Congelaci n3. Aumento de la temperatura de ebullici n4. Presi n Osm ticaPropiedades ColigativasPropiedades ColigativasComo todas est n relacionadas por su origen com n, se denominan Propiedades estas Propiedades tienen una Todas estas Propiedades tienen una caracter stica: No dependen de la Naturaleza del soluto presente, sino del n mero de mol culas de soluto en relaci n con el n mero total de mol culas ColigativasEl soluto tiene las siguientes Propiedades .

2 El soluto es no vol til El soluto no precipita en la fase s lidaPropiedades ColigativasPor lo tanto en cada una de las fases se tendr n los siguientes componentestendr n los siguientes componentes En el vapor: solvente En el l quido: solvente + soluto En el s lido: solventeDisminuci n de la Presi n de Vapor 1121 Disminucion de la Presion de Vapor11ooooopppppx px pxx 212231Si estan presentes varios solutos()ooooxxppx pppxxp Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nConsideraremos una soluci n en equilibrio con el disolvente s lido puro.

3 Al equilibrio tendremos:En el primer t rmino, T es de equilibrio de congelaci n de la soluci n. Si p=cte. T depende de x.( , , )( , )solidoT p xT p Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nSi la soluci n es ideal, entonces:( , , )lnT p xRTx ( , , )ln( , )ln( , )solidoT p xRTxSustituyendoT pRTxT p Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nSi la soluci n es ideal, entonces:( , )( , )lnsolidoT pT px Como es el potencial qu mico del l quido puro, Donde Gfuses la energ a de Gibbs molar de Fusi n del disolvente puro a ( ,)( ,)s o lid ofu sT pT pG Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nLa ecuaci n se transforma:lnfusGxRT Para saber como depende Tde x, hallamos (dT/dx)p.

4 Derivando la ecuaci n respecto a x, p= (/ )11fusppGTTxRTx Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nTeniendo la igualdad [d(DG/T)/dT]p= -DH/T221fusHTxRTx DHfuses el calor de fusi n del disolvente puro a la temperatura T. Arreglando y asumiendo que DHfuses cte. En el intervalo T0a T:2pxRTx 02111lnxTfusTfusHdxdTxRTHxRTT 00ln:11lnfusxRTTPara T congelacionRxTTH Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nLa relaci n entre Tde congelaci n y la composici n xde una soluci n se puede simplificar si la soluci n es diluida.

5 Simplificar si la soluci n es diluida. Colocando la fracci n mol en funci n de la molalidad total y la masa molar del disolvente11xMm lnln(1)ln1xMmMdmdxMm Tomando logaritmos y derivando se obtiene:22:ln(1)fusfusRTsustituyendo endTdxHMRTdmdTHMm Si la soluci n es muy diluida, m se aproxima a cero y T a T0transformando la ecuaci n en:Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nDonde Kfes la constante de disminuci n de T de congelaci n20,0fp mfusMRTTKmH La disminuci n de T de congelaci n es f=T0 T, d f =-dT Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nSi m es peque o: ,0ffp mKm ffK m Si w2 kg de un soluto de masa molar desconocida.

6 M2se disuelven en w kg de disolvente, la molalidad ser m=w2/wM2 Disminuci n de la Temperatura de Congelaci ndisolvente, la molalidad ser m=w2/wM222ffK wMw Disminuci n de la Temperatura de Congelaci nSolubilidad2222()22()( , ,)( , )Si la solucion es ideal:( , )ln( , )solidoosolidoT p xT pT pRTxT p 222()20002( , )ln( , )11lnln1solidofusfusfusfusT pRTxT pHxRTTaplicando HT SobtenemosSTxRT Aumento de la T de ebullici nConsid rese una soluci n en equilibrio con el vapor del disolvente puro: Condici n de equilibrio:equilibrio:( , , )( , )vapT p xT p Aumento de la T de ebullici nSi la soluci n es ideal.

7 ( , )ln( , )vapT pRTxT p ( , )lnvapvapDespejando xT pxRT Aumento de la T de ebullici nLa energ a de Gibbs molar de vaporizaci n es:( ,)( ,)v a pv a pGT pT p lnv a pv a pv a pfin a lm e n teGxR T Aumento de la T de ebullici nEscribiendo las ecuaciones finales directamente:11lnvapHx 00ln11lnvapxRTTo bienRxTTH Aumento de la T de ebullici nPara la constante de aumento de la temperatura de ebullici n:20bMRTTKmH ,00 Cuando m es peque abp mvapbbbbKmHT TddTK m Aumento de la T de ebullici nEl aumento de la temperatura de ebullici n se emplea para determinar el peso molecular de un soluto0bvapRMTKS Aumento de la T de ebullici nPresi n Osm ticaPresi n Osm ticao( ,, )( , )( ,)ln( , )A partir de la ecuacion fundamental d( ,)( , )

8 OoopooopT pxT pT pRTxT pV dpT pT pV dpsustituyendo ln0integrandoln0poposustituyendoV dp RTxVRTx 2222222 Colocando en funcion del solutolnln(1)Si la solucion es diluida x1ln(1)Ya que n n en la solucion diluidaxxnnxxn nn 222Ya que n n en la solucion diluidan=por regla de adicion V; ooRTnVnVn RTcRTecuacion vanV t HoffDeterminaci n de la Masa Molar22w RTMV 2MV IMPORTANCIA DE LAS Propiedades Coligativas Separar los componentes de una soluci n por un m todo llamado destilaci n fraccionada.

9 Formular y crear mezclas frigor ficas y anticongelantes. Determinar masas molares de solutos desconocidos. Formular sueros o soluciones fisiol gicas que no Formular sueros o soluciones fisiol gicas que no provoquen desequilibrio hidrosalino en los organismos animales o que permitan corregir una anomal a del mismo. Formular caldos de cultivos adecuados para microorganismos espec ficos. Formular soluciones de nutrientes especiales para regad os de vegetales en general.