Actividades previas al experimento 5 Propiedades coligativas..docx

Facultad De Estudios Superiores Cuautitlán. UNAM.

Ingeniería Química.

Equilirio Químico. AC!I"IDADES #$E"IAS A% E&#E$IMEN!' (.

)#$'#IEDADES C'%I*A!I"AS+

IN!E*$AN!ES, Flores #-re María del $osario. *alicia #-re Miriam /amine. %e0n Martíne Aid- 1renda.

*rupo, 22345D

Fec6a de entrega, 37 de aril del 2348

4. E9plica que se en tiende por propiedades constituti:as ; por propiedades coligati:as.

Las propiedades coligativas son aquellas propiedades de las disoluciones que son independientes de la naturaleza de los componentes y que solo dependen de la proporción en que estén mezclados o de su concentración como: *Disminución de la presión de vapor. *Disminución del punto de congelación. *Aumento del punto de ebullición. *Presión osmótica. Las propiedades constitutivas, son aquellas propiedades que dependen de la constitución o naturaleza e los componentes que orman la disolución como lo son: *Densidad. *!onductividad eléctrica. *!olor. *"iscosidad 2. Discute cada una de las propiedades coligati:as.

Para poder ir describiendo cada una de estas propiedades es necesario conocer que una solución es una mezcla #omogénea de especies qu$micas dispersas a escala molecular, una solución es una ase simple, puede ser gaseosa, solida o liquida. %l constituyente de la solución que se encuentra en mayor cantidad se le llama disolvente, el que se encuentra en menor cantidad es el solvente. !lases de soluciones: &inarias: compuestas por dos constituyentes. 'ernarias: compuestas por tres constituyentes. !uaternarias: compuestas por cuatro constituyentes. Disminución de la presión de vapor. !uando nos reerimos a un soluto no vol(til, queremos decir que la contribución de soluto a la presión de vapor de la disolución es despreciable, considerando la disolución de un soluto no vol(til en un disolvente la presión de vapor de la disolución P es por lo tanto debida a )nicamente a la presencia del disolvente A.

%n otras palabras, cualquier liquido vol(til en un recipiente abierto a temperatura ambiente se evapora, y sus part$culas se dispersan en la atmosera, si el recipiente estuviera cerrado, estas part$culas se mantienen estableciendo un equilibrio din(mico. e llama presión de vapor a la presión de las part$culas de vapor en presencia de liquido, en equilibrio con el. %n +- aoult enuncio su ley, al mostrar que la disminución relativa de la presión de vapor, a una determinada temperatura, de un liquido vol(til al disolver en el un soluto no salino, es igual a la racción molar del soluto. / también, la presión de vapor del disolvente en la disolución es igual al valor de la presión de vapor del disolvente puro, a la misma temperatura, multiplicada por su racción molar.

p °− p = Xs p° p= p ° . X d Donde p0 es la presión de vapor del disolvente puro. p

1 presión de vapor del disolvente en la disolución.

Xs

1 2racción molar del soluto.

Xd

1 2racción molar del disolvente.

Descenso del punto de congelación y aumento del punto de ebullición. La disminución de la presión de vapor del disolvente por eecto del soluto repercute de modo directo en las temperaturas de ebullición y de usión de una disolución, aumentando la primera y disminuyendo la segunda. !ualquier disolución acuosa a +330! tiene una presión de vapor inerior a una atmosera. Para que ebulla se le tiene que ir aumentando la temperatura #asta alcanzar dic#a presión, por lo tanto la temperatura de ebullición mayor a +330!.

debe de ser

%n el caso de la congelación se produce un descenso de la temperatura de usión. 2ue también aoult quien determino que el aumento de la temperatura de ebullición depende de la concentración del soluto y de la naturaleza del disolvente. Presión /smótica. %4isten una serie de membranas semipermeables que solo permiten el paso a determinadas especies qu$micas a través de ellas.

i se coloca en un recipiente una disolución y su disolvente separados por una membrana semipermeable, se produce el paso de part$culas del disolvente a través de la membrana, a este enómeno se le llama ósmosis. Las part$culas de disolvente pueden pasar a través de la membrana, tanto en un sentido como en otro, pero e4iste un mayor transito de part$culas desde el disolvente puro a la disolución. %stas part$culas e5ercen una pres ión sobre la membrana #acia el lado de la disolución y a esta se le llama presión osmótica. 7. Escrie ; descrie las ecuaciones para calcular las propiedades coligati:as considerando a la soluci0n como ideal ; como diluida ideal.

Disminución de la presión de vapor. La presión de vapor de un disolvente desciende cuando se le a6ade un soluto no vol(til. %ste eecto es el resultado de dos actores: A7 la disminución del n)mero de moléculas del disolvente en la supericie libre &7 la aparición de uerzas atractivas entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente, diicultando su paso a vapor P18 P3 P39P1 98 P3 P3 P39P1 ;+987 P3

DONDE: ΔP=Disminución de la presión del vapor

88: peso molecular del solvente.

´ fus ΔH : %ntalpia de usión del solvente puro. : constante de los gases. Por ende: °2

T RM = Kf ´ fus ΔH Donde ? es la constante crioscopica. dmf =−d T

e integra: m

f

∫

T

dm=

m= 0

∫ −dT

T =0

fm =−( T −T ° ) fm =T ° −T pero !f = T ° −T Por lo tanto:

!f =fm Donde

!f

es la disminución de la temperatura de usión.

Adem(s se le agrega:

mi =

"2 " M2

Dónde:

"2

: Peso del soluto.

" : Peso del solvente.

M 2: Peso molecular del soluto. @uedando as$:

!f =f

( ) "2 " M2

 para el peso molecular del soluto en su orma de c(lculo:

M 2=

f "2 " !f

Aumento del punto de ebullición. on casi los mismos despe5es y sustituciones que el punto anterior: A presión constante:

μsolucion= μliquido+ RTInx e sustituye con: °

°

μ liquido+ RTInx= μ °

#ap

(T , P )

°

RTInx = μ #ap− μ liq e multiplica por ;9+7:

°

μ (¿¿ #ap − μ° liq ) RT Inx =¿

´ μ=G

Pero

´ G (¿¿ #ap −G´ liq) RTInx =¿ ´ G ´ ´ de e$ullicion (¿¿ #ap −G liq )= ΔG ¿ Inx=

´ dee$ullicion ΔG RT

e dierencia con respecto a 8 y a ':

( ) =− ( δInx δx

1

δ

− ΔG e$ T δT

R

P

)( P

δx δT

)

P

!omo 1

x

=

´ e$ dT −Δ H RT

2

dx

dx = − Δ H ´ 2e$ dT x RT ustituyendo, despe5ando e integrando: x

∫

x=1

´ e$ dT dx Δ H = x R T° T2

e despe5a ':

T

∫

°2

T RM dm= dT ´ e$ ΔH Aqu$ donde la entalpia es del solvente puro y el peso del solvente. iendo as$: '01 temperatura de ebullición del solvente puro. >: peso molecular del solvente.

´ e$ ΔH : %ntalpia de ebullición del solvente puro. : constante de los gases. Por ende: °2

T RM = K$ ´ e$ ΔH Donde ?b es la constante ebulliscopia. dm$ = dT

e integra: m

$

∫

T

dm=

m= 0

∫ dT

T =0

$m=( T − T ° ) $m=T −T ° pe ro!f =T −T ° Por lo tanto:

!$= $m Donde

!$

es la disminución de la temperatura de ebullición.

Adem(s se le agrega:

mi =

"2 " M2

Dónde:

"2

: Peso del soluto.

" : Peso del solvente.

M 2: Peso molecular del soluto. @uedando as$:

!$= $

( ) "2 " M2

 para el peso molecular del soluto en su orma de c(lculo:

M 2=

$ " 2 " !$

Presión osmótica. La presión osmótica ;B7 es la presión adicional que es necesario aplicar a una solución para que CA en la disolución sea igual a CA*, de orma que se alcance el equilibrio para la especia A a través de la membrana que separa la disolución de la sustancia A pura.

'eniendo que: CA ;',P71 CA&;',PB,87 CA&1 CA 'n8 CA&11 CA ;',P B7 'n8 C;',P B71 C;',P7 " ʃ dp C;',P71 C;',P7 " ʃ dp'n8 " ʃdp1 9'n8 ";P B9P71 9'n8 " B 1 9'n8 88