Definición de propiedades coligativas
Las propiedades coligativas son propiedades de soluciones que dependen del número de partículas en un volumen de solvente (la concentración) y no en el masa o identidad de la sustancia disoluta partículas Las propiedades coligativas también se ven afectadas por la temperatura. El cálculo de las propiedades solo funciona perfectamente para soluciones ideales. En la práctica, esto significa que las ecuaciones para las propiedades coligativas solo deben aplicarse a soluciones reales diluidas cuando un soluto no volátil se disuelve en un disolvente líquido volátil. Para cualquier relación de masa soluto a solvente dada, cualquier propiedad coligativa es inversamente proporcional a la masa molar del soluto. La palabra "coligativo" proviene de la palabra latina colligatus, que significa "unidos", refiriéndose a cómo las propiedades de un solvente están unidas a la concentración de soluto en una solución.
Cómo funcionan las propiedades coligativas
Cuando se agrega un soluto a un solvente para hacer una solución, las partículas disueltas desplazan parte del solvente en la fase líquida. Esto reduce la concentración del disolvente por unidad de volumen. En una solución diluida, no importa cuáles sean las partículas, sino cuántas de ellas están presentes. Entonces, por ejemplo, disolviendo CaCl
2 completamente produciría tres partículas (un ion de calcio y dos iones de cloruro), mientras que la disolución de NaCl solo produciría dos partículas (un ion de sodio y un ion de cloruro). El cloruro de calcio tendría un mayor efecto sobre las propiedades coligativas que la sal de mesa. Esta es la razón por la cual el cloruro de calcio es un agente de deshielo más efectivo a temperaturas más bajas que la sal común.¿Cuáles son las propiedades coligativas?
Los ejemplos de propiedades coligativas incluyen presión de vapor encapotado, depresión del punto de congelación, presión osmóticay elevación del punto de ebullición. Por ejemplo, agregar una pizca de sal a una taza de agua hace que el agua se congele a una temperatura más baja de lo normal normalmente, hervir a una temperatura más alta, tener una presión de vapor más baja y cambiar su presión osmótica. Si bien las propiedades coligativas generalmente se consideran para los solutos no volátiles, el efecto también se aplica a los solutos volátiles (aunque puede ser más difícil de calcular). por ejemplo, agregar alcohol (un líquido volátil) al agua reduce el punto de congelación por debajo de lo que normalmente se ve para el alcohol puro o el agua pura. Es por eso que las bebidas alcohólicas tienden a no congelar en un congelador casero
Depresión del punto de congelación y ecuaciones de elevación del punto de ebullición
La depresión del punto de congelación puede calcularse a partir de la ecuación:
ΔT = iKFmetro
dónde
ΔT = Cambio de temperatura en ° C
i = factor de van 't Hoff
KF = constante de depresión del punto de congelación molal o constante crioscópica en ° C kg / mol
m = molalidad del soluto en soluto mol / kg de solvente
La elevación del punto de ebullición se puede calcular a partir de la ecuación:
ΔT = Ksimetro
dónde
Ksi = constante ebullioscópica (0,52 ° C kg / mol para agua)
m = molalidad del soluto en soluto mol / kg de solvente
Las tres categorías de propiedades de soluto de Ostwald
Wilhelm Ostwald introdujo el concepto de propiedades coligativas en 1891. En realidad, propuso tres categorías de propiedades de soluto:
- Las propiedades coligativas dependen solo de la concentración y temperatura del soluto, no de la naturaleza de las partículas del soluto.
- Las propiedades constitucionales dependen de la estructura molecular de las partículas de soluto en una solución.
- Las propiedades aditivas son la suma de todas las propiedades de las partículas. Las propiedades aditivas dependen de la fórmula molecular del soluto. Un ejemplo de una propiedad aditiva es la masa.