Propiedades coligativas

1. 1
-¿QUÉ SON LOS LÍQUIDOS VOLÁTILES?
-¿Y LOS NO VOLÁTILES?
-¿ CÓMO ES LA PRESIÓN DE VAPOR DE LOS LÍQUIDOS
VOLÁTILES? ¿ALTA O BAJA? ¿POR QUÉ?
-¿Y LA DE LOS LIQUIDOS NO VOLÁTILES?
-¿POR QUÉ ELAGUA DE MAR CONGELAA
TEMPERATURA MÁS BAJA QUE ELAGUA
DE RÍO ?
-EN ZONAS DE CLIMA MUY FRÍO, ¿POR
QUÉ SE TIRA SAL SOBRE ELASFALTO
CUANDO ÉSTE ESTÁ ESCARCHADO ?
¿QUÉ SUCEDERÁ CON UN PEZ DE MAR, SI LO COLOCA
EN AGUA DULCE ?
¿ Y CON UNO DE RÍO SI SE LO LIBERA EN EL MAR?
EL NADAR DURANTE MUCHO TIEMPO EN AGUA SALADA
HACE QUE SE ARRUGUE LA PIEL DE LA PUNTA DE LOS
DEDOS. ¿QUÉ PROPIEDAD COLIGATIVA PERMITE
EXPLICAR ESTE HECHO?
¿POR QUÉ “ARDEN” LOS OJOS CUANDO NOS LAVAMOS
LA CARA CON AGUA DE POZO?
¿POR QUÉ LAS SOLUCIONES MEDICAMENTOSAS DE
APLICACIÓN ENDOVENOSA DEBEN TENER LA MISMA
PRESIÓN OSMÓTICA QUE LA DE LA SANGRE?
PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS
SOLUCIONES
(de no electrolitos)
Importante: tener en cuenta que nos referiremos a
disoluciones relativamente diluidas, es decir,
disoluciones cuyas concentraciones son ≤ 0,2 M.
Autora de la presentación PPTX: Mag María Inés Aguado
(basada en bibliografía de uso habitual en Qca. Gral. e imágenes recuperadas
de diversas páginas web).
QCA. GRAL. Farmacia y Profesorados.
TEMA 9

2. 2
Propiedades coligativas de las soluciones
(o propiedades colectivas de las soluc)
Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que
dependen del nº de partículas de soluto disueltas (concentración),
independientemente de la especie química.
Dependen de la concentración total de todas las partículas del
soluto, independientemente de su naturaleza iónica o molecular,
carga o tamaño.
La palabra coligativa significa “dependiente de la colección” (del
conjunto); las propiedades coligativas dependen del efecto
colectivo de las partículas de soluto.
Disminución de la presión de vapor
Disminución del punto de congelación
Aumento del punto de ebullición
Presión osmótica
Si el líquido llena parcialmente 1 recipiente cerrado, las moléculas que
escapan de él, no pueden difundirse ilimitadamente, sino que se
acumulan en el espacio libre por encima del líquido hasta producir
una presión determinada que se llama presión de vapor.
La presión a la cual el líquido y el vapor pueden coexistir en equilibrio
es la presión de vapor del líquido.
Aumenta a medida que la temperatura se eleva, estableciéndose un
límite en el punto crítico.
La evaporación es el proceso por el cual las moléculas de la superficie
del líquido se desprenden y pasan a la fase gaseosa; para ello las
moléculas deben tener por lo menos E cinética mínima.
La velocidad de evaporación se incrementa al elevarse la temperatura.
Sólo las moléculas de E más alta pueden escapar de la fase líquida. La
E cinética molecular promedio de las moléculas que permanecen en
el estado líquido desciende y la temperatura del líquido baja. Como
éste se encuentra más frío que sus alrededores, absorbe calor de
ellos.

3. 3
La condensación es la responsable de la formación de gotitas de
líquido que se adhieren a los laterales del recipiente, por encima de
la superficie del líquido.
Debido a que la velocidad de evaporación aumenta y que la velocidad
de condensación disminuye con el aumento de temperatura, las
presiones de vapor de los líquidos siempre aumentan a medida que
aumenta la temperatura.
Si el recipiente se dejase abierto al aire, dicho equilibrio no se
alcanzaría.
Las moléculas se difundirían hacia fuera y las corrientes de aire ligeras
arrastrarían algunas moléculas gaseosas de la superficie del
líquido. Esto permitiría que ocurriese más evaporación para
reponer las moléculas de vapor perdidas. En consecuencia, un
líquido se puede evaporar por completo eventualmente si se deja
destapado.
Sustancias volátiles: sustancias con
presión de vapor elevada (se evaporan
fácilmente).
Sustancias no volátiles: sustancias con
baja presión de vapor (se evaporan
mucho menos fácilmente).
RELACION ENTRE PV Y PTO. DE EBULLIC.
La Pv de un líq aumenta con la temperatura; el líq hierve cuando
su Pv es la misma que la P que se ejerce sobre su superficie.

4. 4
Cuando la presión de vapor del líq. se iguala con la presión
atmosférica, el líquido entra en ebullición. Para el caso
particular del agua a nivel del mar (760 mm Hg.), esto
ocurre a los 100°C.
Temperatura de ebullición de un líquido (punto de ebullición
de un líquido): temperatura a la cual la presión de vapor del
líquido es igual a la presión aplicada (o a la presión externa).
Temperatura de ebullición normal de un líquido (punto de
ebullición normal de un líquido): temperatura a la cual la
presión de vapor del líquido es igual a 1 atmósfera (760 mm Hg) de
presión.
La presión de vapor del agua es de 760 mm Hg a 100º C, que es su
punto de ebullición.
Comienzo Más tarde
Disminución de la presión de vapor
Las presiones de vapor diferentes en el interior del recipiente
producen 1 transferencia neta de agua desde el vaso de la derecha
(contiene agua pura) hacia la izq (contiene una disoluc.)
En el equilibrio toda el agua del vaso de la derecha se transfirió al
vaso de la izq.

5. 5
¿ POR QUE LA Pv, DE LA DISOLUCION ES  QUE
LA DEL DISOLVENTE PURO ?
Este efecto es el resultado de 2 factores:
 la disminución del nº de moléculas del disolvente en la superficie
libre del líq (debido a la interposición de moléculas de soluto
en la superficie libre del líquido)
 la aparición de fuerzas de atracción entre las moléculas del
soluto y las moléculas del disolvente, dificultando su paso a la
fase de vapor
¿ POR QUE LA Pv, DE LA DISOLUCION ES 
QUE LA DEL DISOLVENTE PURO ?
Una fuerza motriz de los procesos físicos y qcos. es el
incremento en el desorden (ENTROPIA); a > desorden
más favorable el proceso.
La evaporac. aumenta el desorden de 1 sist. porque las
moléculas en el vapor no están muy cercanas y por lo
tanto tienen menos orden que las de 1 líq.
Como en 1 disoluc. hay más desorden que en 1 ste. puro,
la dif. en el desorden entre 1 soluc. y su vapor es  que
la que hay entre 1 dste. puro y su vapor.
Así, las moléculas del dste. tienen  tendencia a
abandonar el dste. puro para convertirse en vapor, y la
Pv, de 1 disoluc. es  que la del dste.
LEY DE RAOULT
( EN FUNCIÓN DE LA FRACCIÓN MOLAR DE
SOLUTO)
Para un soluto no volátil
El grado en que un soluto no volátil y no salino disminuye la
presión de vapor de un líq volátil, al disolverse en él, es
proporcional a su concentrac expresada en fracción molar
(x).
P : disminución de la presión de vapor (P = P° - P)
Xsto.: fracción molar del soluto no volátil
P° : presión de vapor del solvente puro
P: presión de vapor del ste en la soluc (o presión de vapor de
la soluc)
P = x sto. . P°

6. 6
P = x sto. . P°
P = xste. P°
Expresión de la Ley de Raoult en
función de la fracción molar del
soluto
Expresión de la Ley de Raoult en
función de la fracción molar del
solvente
Como la presión de vapor del solvente en la solución disminuye
debido a la interposición de las moléculas de soluto…
P = xsto . P°
Así, por ej, si un 3% de moléculas del líq y por lo tanto de su superficie
son moléculas extrañas al solvente, la presión de vapor habrá
disminuido un 3%
P = xste. P°
…O sea que sólo valdrá el 97% de su valor
Presión
de
vapor
del
solvente
X disolvente
X soluto
0
0
0
1
1
P° solvente
Ley de Raoult para una solución ideal de un soluto en
un líquido volátil. La presión de vapor ejercida por el
líquido es proporcional a su fracción molar en la
solución.
SOLUCION IDEAL
La Ley de Raoult se cumple para las soluc que tengan
un calor de dilución Hsoluc = 0 y para las que no
experimentan un cambio de volumen (V = 0)
cuando se mezclan los componentes al estado líq.
Tales soluciones, que cumplirían la Ley de Raoult
exactamente a cualquier concentración y a todas las
temperaturas se denominan SOLUCIONES IDEALES.
Muy pocas soluc se comportan idealmente; sin embargo,
para soluc diluidas las desviaciones son pequeñas y
gralmente. se desprecian.
La disoluc de benceno y tolueno es 1 de los pocos ej de
disoluc ideal. La mayoría de las disoluc presentan
desviaciones (positivas o negativas)

7. 7
DIAGRAMA DE FASES DEL STE. (AGUA)
Presión
de
vapor
del
solvente
(torr)
760
Sólido
Líquido
Gas
TC Te
Temperatura (°C)
TC solución
TC solvente
puro
Te solvente
puro Te solución
DIAGRAMA DE FASES DEL SOLVENTE PURO Y DE
UNA SOLUCIÓN
AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente
puro, el punto de ebullición de la SOLUCIÓN
aumenta.
Pto. Eb. Soluc. > Pto. Eb. solvente puro
La elevación del pto. de ebullic. (ascenso ebulloscópico) se
define como el pto. de ebullic. de la disoluc. menos el pto.
de ebullic. del dste. puro.
Teb = Teb soluc. – Te ste. Puro
es una cantidad positiva puesto que
Teb soluc. > Te ste. puro
El valor de Teb es proporcional a la disminución de la
presión de vapor Pv y también es proporcional a la
concentración (molalidad) de la disoluc.

8. 8
Ascenso ebulloscópico
Te = Ke • m
Donde:
Te = Aumento del punto de ebullición
Ke = Constante molal de elevación del punto de
ebullición (en ºC/m)
m = molalidad de la solución
Te = Te solución - Te solvente
Es importante entender la elección de las
unidades de concentración en este caso.
Se trabaja con 1 sist. (la disoluc) cuya
temperatura no se mantiene constante, de
modo que no es posible expresar la conc en
unidades de M, pues ésta cambia con la temp.

9. 9
DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN
Punto de congelación normal (punto de fusión)
La congelación se produce cuando la Pv del L iguala a la Pv
del S.
Punto de congelación normal de un solvente: temperatura
a la cual coexisten en equilibrio solvente L y S, a 1 atm
de presión.
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
Las personas que viven en climas fríos están más familiarizadas
con la disminuc del pto. de congelación. ¿USO DE LA SAL?
Para la elevación del punto de ebullición, el
soluto debe ser no volátil, pero no se
aplica la misma restricción para la
disminución del punto de congelación…
Algunas propiedades de
disolventes comunes
I Solvente Pe (°C) Kb (°C/m) Pf(°C) Kf (°C/m)
Agua 100,0 0,512 0,0 1,86
Benceno 80,1 2,53 5,48 5,12
Alcanfor 207,42 5,61 178,4 40,00
Fenol 182,0 3,56 43,0 7,40
Ac. Acético 118,1 3,07 16,6 3,90
CCl4 76,8 5,02 - 22,3 29,8
Etanol 78,4 1,22 - 114,6 1,99

10. 10
Osmosis y presión osmótica
Soluto Solvente
Membrana
semipermeable
PRESIÓN OSMÓTICA DE UNA SOLUCION
Agua pura
Disolución
P > 
Osmosis inversa
P
.
Es la presión que se requiere para detener la ósmosis (es la
presión necesaria para detener el flujo de solvente). Se mide con
un dispositivo denominado osmómetro y se expresa en atm.
Osmosis Normal
Osmosis
Agua pura
Disolución
 > P
En el equilibrio, la presión osmótica  es = a la presión
hidrostática P ejercida por la columna de líq en el tubo de la
derecha

11. 11
 = n R T
V
R= 0.0821 atm L / (mol K)
Como n/V es molaridad (M), entonces:
 = M • R • T
Las membranas biológicas no son membranas semipermeables; poseen una
permeabilidad selectiva para los distintos stos.
Se define el término tonicidad para describir el comportamiento de una solución
en contacto con células (generalmente se considera la membrana plasmática
del glóbulo rojo) por lo tanto una la solución extracelular será:
-isotónica: si no existe flujo neto de solvente a través de la membrana
plasmática.
-hipertónica: si existe flujo neto de solvente a través de la membrana
plasmática desde el medio intracelular hacia la solución (el medio
extracelular).
-hipotónica: si existe flujo neto de solvente a través de la membrana
plasmática desde la solución extracelular hacia el interior celular.
Glóbulos rojos y presión osmótica
Medio isotónico Medio hipotónico Medio hipertónico

12. 12
Medio isotónico
Uso de soluciones ISOTONICAS en
Medicina: en los casos de intervenciones
quirúrgicas, quemaduras, diarreas, vómitos
repetidos, etc. para corregir las alteraciones
del balance hidroelectrolítico del cuerpo
humano.
La solución de NaCl al 0, 9%, la de dextrosa
(o glucosa) al 5%, son isotónicas con el
plasma sanguíneo, ya que no producen, al
ser inyectadas por vía endovenonsa,
cambios notables en el volumen de los
glóbulos rojos u otras células
Debido a que las mediciones de presión osmótica se llevan
a cabo a temp constante, la concentración se expresa
en unidades de M, más convenientemente que las de m.
Al igual que la elevac del pto de ebullic y la disminuc del
pto de congelación, la presión osmótica es directamente
proporcional a la concentrac de la disoluc.
Esto es lo que se esperaría, ya que todas las propiedades
coligativas dependen sólo del nº de partículas de soluto
disueltas en la soluc.
¿Por qué se utiliza la m para los
cálculos del aumento del punto de
ebullición y disminución del punto de
congelación y por qué la M se
utiliza para los cálculos de presión
osmótica?
Como se trabaja con 1 sist. (la disoluc)
cuya temperatura no se mantiene
constante, no es posible expresar la
conc en unidades de M, pues ésta
cambia con la temp. Se emplea la m

13. 13
APLICACIONES DE LAS PROP. COLIGATIVAS
Los fenómenos de desecación y liofilización en el
laboratorio se ven favorecidos por la disminución de
la presión de vapor.
Si queremos desecar 1 solución, la colocamos en un
ambiente cerrado al lado de otra solución que tenga una
presión de vapor muy baja (agente desecante).
Como hay una tendencia a que ambas soluciones se
equilibren, la solución evapora agua que se condensa
sobre el agente desecante o es absorbida por este
último. Si quisiéramos que este proceso sea más rápido
se puede aplicar vacío.
Otros ej:
Durante el invierno se esparce sal sobre las carreteras en las
latitudes septentrionales, para evitar la formación de hielo (con
sus nefastas consecuencias), ya que la sal disminuye el punto de
fusión de la nieve fundida (descenso crioscópico).
-A veces es necesario disminuir la temperatura de congelación
del agua, para lo cual se agregan solutos de baja masa molecular.
Más baja será la temperatura de congelación cuanto mayor sea la
concentración del soluto (descenso crioscópico). Este es el
fundamento de la preparación de mezclas anticongelantes que
pueden ser usadas en los radiadores de los autos o el uso de hielo
y sal en las congeladoras de helados.
 ·Los químicos orgánicos pueden juzgar la pureza de un
compuesto controlando su punto de fusión, que será
menor que el normal, si contiene impurezas. Esto se usa
en el laboratorio por ejemplo para evaluar la pureza del
ácido acético.
 ·El punto de congelación de la leche varía entre (-0,53)
y (-0,55ºC) y es muy constante. Por lo que se recurre a
la determinación del punto de congelación para
comprobar si la leche ha sido aguada. Una evidencia del
agregado de agua a la leche queda demostrado cuando
se determina que el punto de congelación de la leche
está por encima de este valor.


14. 14
CALCULOS DE MASAS MOLARES
Las propiedades coligativas de las disoluciones de no
electrolitos proporcionan un medio para determinar la
masa molar de un soluto.
- Disminución del punto de congelación molalidad
número de moles MASA MOLAR
- Presión osmótica molaridad número de
moles MASA MOLAR
¿Por qué se utilizan las mediciones de la disminución
del punto de congelación y de la presión osmótica
para determinar la masa molar de un compuesto (y
no se utilizan para este propósito el aumento del
punto de ebullición y la disminución de la presión
de vapor)?
En teoría, cualquiera de las 4 propiedades coligativas
sirve para este propósito. Sin embargo, en la
práctica sólo se utilizan la disminución del punto de
congelación y de la presión osmótica, porque son
las que presentan los cambios más pronunciados.