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Lic MSci Silvana Torri
Cátedra de Química General e Inorgánica
Departamento de Recursos Naturales y Ambiente
Facultad de Agronomía – UBA
torri@agro.uba.ar
Ciertas propiedades de las soluciones
dependen de la naturaleza del soluto:
color, sabor, densidad, conductividad eléctrica,
viscosidad, etc.
dependen del disolvente, aunque pueden ser
modificadas por el soluto: tensión superficial,
índice de refracción, viscosidad, etc.
Son propiedades de las soluciones que
dependen principalmente de la concentración
de partículas disueltas y no de su naturaleza.
¿En qué soluciones se cumple?
En soluciones diluidas <
Las propiedades coligativas son:
Descenso de la presión de vapor
Ascenso ebulloscópico
Descenso crioscópico
Presión osmótica
Las propiedades coligativas se verifican para
Soluciones diluídas (≤ 0,02 M)
Solutos no volátiles, que pueden
presentarse como electrolitos ó no
electrolitos
son conductores → son Electrolitos
Electrolito, No electrolito
Electrolito es toda sustancia que fundida o disuelta
conduce la corriente eléctrica.
 Azucares, glicerina
 Compuestos iónicos NaCl  Na+ + Cl-
AlCl3  Al 3++ 3Cl-
 Compuestos covalentes polares
HCl + H2O  H3O+ + Cl-
NO son conductores → son NO electrolitos
Conceptos previos
1. Presión de vapor de un líquido en equilibrio
2. Diagrama de fases del agua
Presión de vapor de un líquido en equilibrio
Evaporación
Pasaje de moléculas del estado líquido a vapor
en forma espontánea.
Es un fenómeno superficial
que se puede producir a
cualquier temperatura
¿Qué ocurre si se coloca un líquido volátil en un
recipiente cerrado?
Presión de vapor de un líquido en equilibrio
Cuando la velocidad de las moléculas que
abandonan la superficie del líquido
(evaporación) es igual a la velocidad de las
moléculas que regresan al líquido
(condensación), se establece un equilibrio
dinámico.
El vapor ejerce entonces una presión
constante sobre la superficie del liquido,
denominada presión de vapor.
Presión de vapor de un líquido en equilibrio
Se llama Presión de vapor de un líquido
en equilibrio a la presión que ejerce el
vapor en equilibrio con dicho líquido, para
una temperatura determinada.
Presión de vapor de un líquido en equilibrio
de la naturaleza del líquido.
por la presencia de las fuerzas intermoleculares.
de la temperatura.
Porque un aumento de temperatura aumenta la
energía cinética de las moléculas
Presión de vapor de un líquido en equilibrio
¿De qué factores depende la presión de
vapor de un líquido en el equilibrio?
Presión de vapor de distintos solventes con la
temperatura.
Diagrama de fases
Se denomina diagrama de fase a la representación
de las fronteras entre diferentes estados de la
materia, en función de ciertas variables.
vapor
punto triple
punto crítico
Pcrítica
Tcrítica
gas
Diagrama de fases
Los diagramas de fase permiten predecir los
cambios de punto de fusión, punto de ebullición y
punto de sublimación de una sustancia, debido a la
variación de la temperatura y presión externa.
Diagrama de fases del agua
Descenso relativo de la presión de vapor
Ascenso ebulloscópico
Descenso crioscópico
Presión osmótica
La presión de vapor de un solvente desciende
cuando se le añade un soluto no volátil.
Este efecto es el resultado de dos factores:
la disminución del número de moléculas del
disolvente en la superficie libre
la aparición de fuerzas atractivas entre las
moléculas del soluto y las moléculas del
disolvente, dificultando su paso a la fase vapor
CuSO4 0,015 MH2O
mayor presión de vapor menor presión de vapor
Ley de Raoult
La presión de vapor del solvente en equilibrio con la
solución es directamente proporcional a la fracción
molar del solvente.
P1= X1. P0
X1= fracción molar del solvente
P0= presión de vapor del solvente puro
P1= presión de vapor del solvente en la solución
Moléculas
de solvente
Moléculas
de soluto
no volátil
P1= X1. P0
P0 P1
Descenso relativo de la presión de vapor
Ascenso ebulloscópico
Descenso crioscópico
Presión osmótica
Punto de ebullición
El punto de ebullición es
la temperatura a la cual
la presión de vapor de
un líquido iguala la
presión atmosférica
El pasaje de líquido a
vapor deja de ser un
fenómeno superficial.
T ebullición: 100º C
a nivel del mar
T ebullición: 102º C
a - 416.5m snm
T ebullición: 71º C
a 8848m snm
ya vimos que la presión de vapor de un solvente
desciende cuando se le añade un soluto no volátil.
y que un líquido entra en ebullición cuando su
presión de vapor se iguala a la presión atmosférica.
El ascenso ebulloscópico es el aumento del punto
de ebullición de un solvente ocasionado por la
disolución de un soluto no volátil.
Esta propiedad depende de la cantidad y no del
tipo de soluto.
Descenso relativo de la presión de vapor
Ascenso ebulloscópico
Descenso crioscópico
Presión osmótica
El punto de solidificación es la temperatura en la
cual las moléculas de un compuesto pasan del
estado líquido al estado sólido.
Punto de solidificación
Se denomina descenso crioscópico a la
disminución de la temperatura de congelación que
experimenta una solución respecto al solvente
puro.
ascenso
ebulloscópico
100º C
descenso
crioscópico
Vapor pressure of
the solid
0º C
En el Ártico y Antártida, el agua se encuentra en estado
líquido a pesar de encontrarse a temperaturas inferiores a
0 °C.
El descenso crioscópico en la naturaleza
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(35% glicerol)
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René Joachim Henri
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INICIO FIN
Nivel final de la
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¿Por que hablamos de π y no de concentración?
Se disuelve 1 mol de NaCl en 1 litro de agua:
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El flujo neto de agua, a través de la membrana
semipermeable ocurre desde el compartimento de
mayor presión de vapor hacia el de menor presión
de vapor.
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Según la π de la solución que rodea las células, se
distinguen tres situaciones:
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Las propiedades coligativas dependen de la cantidad de
partículas disueltas.
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descenso de la presión de vapor originado por la
incorporación de solutos no volátiles.
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moléculas de solvente atraviesan una membrana
semipermeable desde la solución de mayor presión de
vapor (menor π) hacia la de menor presión de vapor
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Las moléculas de soluto no atraviesan la membrana
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Fin de la Unidad 2

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Propiedades coligativas

  • 1. Lic MSci Silvana Torri Cátedra de Química General e Inorgánica Departamento de Recursos Naturales y Ambiente Facultad de Agronomía – UBA torri@agro.uba.ar
  • 2. Ciertas propiedades de las soluciones dependen de la naturaleza del soluto: color, sabor, densidad, conductividad eléctrica, viscosidad, etc. dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto: tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.
  • 3. Son propiedades de las soluciones que dependen principalmente de la concentración de partículas disueltas y no de su naturaleza. ¿En qué soluciones se cumple? En soluciones diluidas <
  • 4. Las propiedades coligativas son: Descenso de la presión de vapor Ascenso ebulloscópico Descenso crioscópico Presión osmótica
  • 5. Las propiedades coligativas se verifican para Soluciones diluídas (≤ 0,02 M) Solutos no volátiles, que pueden presentarse como electrolitos ó no electrolitos
  • 6. son conductores → son Electrolitos Electrolito, No electrolito Electrolito es toda sustancia que fundida o disuelta conduce la corriente eléctrica.  Azucares, glicerina  Compuestos iónicos NaCl  Na+ + Cl- AlCl3  Al 3++ 3Cl-  Compuestos covalentes polares HCl + H2O  H3O+ + Cl- NO son conductores → son NO electrolitos
  • 7. Conceptos previos 1. Presión de vapor de un líquido en equilibrio 2. Diagrama de fases del agua
  • 8. Presión de vapor de un líquido en equilibrio Evaporación Pasaje de moléculas del estado líquido a vapor en forma espontánea. Es un fenómeno superficial que se puede producir a cualquier temperatura
  • 9. ¿Qué ocurre si se coloca un líquido volátil en un recipiente cerrado? Presión de vapor de un líquido en equilibrio
  • 10. Cuando la velocidad de las moléculas que abandonan la superficie del líquido (evaporación) es igual a la velocidad de las moléculas que regresan al líquido (condensación), se establece un equilibrio dinámico. El vapor ejerce entonces una presión constante sobre la superficie del liquido, denominada presión de vapor. Presión de vapor de un líquido en equilibrio
  • 11. Se llama Presión de vapor de un líquido en equilibrio a la presión que ejerce el vapor en equilibrio con dicho líquido, para una temperatura determinada. Presión de vapor de un líquido en equilibrio
  • 12. de la naturaleza del líquido. por la presencia de las fuerzas intermoleculares. de la temperatura. Porque un aumento de temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas Presión de vapor de un líquido en equilibrio ¿De qué factores depende la presión de vapor de un líquido en el equilibrio?
  • 13. Presión de vapor de distintos solventes con la temperatura.
  • 14. Diagrama de fases Se denomina diagrama de fase a la representación de las fronteras entre diferentes estados de la materia, en función de ciertas variables. vapor punto triple punto crítico Pcrítica Tcrítica gas
  • 15. Diagrama de fases Los diagramas de fase permiten predecir los cambios de punto de fusión, punto de ebullición y punto de sublimación de una sustancia, debido a la variación de la temperatura y presión externa.
  • 16. Diagrama de fases del agua
  • 17. Descenso relativo de la presión de vapor Ascenso ebulloscópico Descenso crioscópico Presión osmótica
  • 18. La presión de vapor de un solvente desciende cuando se le añade un soluto no volátil. Este efecto es el resultado de dos factores: la disminución del número de moléculas del disolvente en la superficie libre la aparición de fuerzas atractivas entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente, dificultando su paso a la fase vapor
  • 19. CuSO4 0,015 MH2O mayor presión de vapor menor presión de vapor
  • 20. Ley de Raoult La presión de vapor del solvente en equilibrio con la solución es directamente proporcional a la fracción molar del solvente. P1= X1. P0 X1= fracción molar del solvente P0= presión de vapor del solvente puro P1= presión de vapor del solvente en la solución
  • 22. Descenso relativo de la presión de vapor Ascenso ebulloscópico Descenso crioscópico Presión osmótica
  • 23. Punto de ebullición El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido iguala la presión atmosférica El pasaje de líquido a vapor deja de ser un fenómeno superficial.
  • 24. T ebullición: 100º C a nivel del mar T ebullición: 102º C a - 416.5m snm T ebullición: 71º C a 8848m snm
  • 25. ya vimos que la presión de vapor de un solvente desciende cuando se le añade un soluto no volátil. y que un líquido entra en ebullición cuando su presión de vapor se iguala a la presión atmosférica. El ascenso ebulloscópico es el aumento del punto de ebullición de un solvente ocasionado por la disolución de un soluto no volátil. Esta propiedad depende de la cantidad y no del tipo de soluto.
  • 26. Descenso relativo de la presión de vapor Ascenso ebulloscópico Descenso crioscópico Presión osmótica
  • 27. El punto de solidificación es la temperatura en la cual las moléculas de un compuesto pasan del estado líquido al estado sólido. Punto de solidificación
  • 28. Se denomina descenso crioscópico a la disminución de la temperatura de congelación que experimenta una solución respecto al solvente puro.
  • 31. En el Ártico y Antártida, el agua se encuentra en estado líquido a pesar de encontrarse a temperaturas inferiores a 0 °C. El descenso crioscópico en la naturaleza
  • 32. huevos de la oruga Malacosoma americanum (35% glicerol) El descenso crioscópico en la naturaleza
  • 33. Rana sylvatica (utiliza urea y glucosa) El descenso crioscópico en la naturaleza
  • 34. El descenso crioscópico en la naturaleza especies del género Notothenioidea (proteínas, hasta -1,8 °C.)
  • 35. El descenso crioscópico en la naturaleza Fertilización N y susceptibilidad al daño por heladas
  • 37. Aplicaciones del descenso crioscópico El uso de sal derrite la nieve en las rutas
  • 38. determinación de masas molares de solutos ΔTc : descenso crioscópico i : factor de Van´t Hoff Δkc: constante crioscópica molal del solvente m: molalidad de la solución molalidad: moles de soluto por kilogramo de solvente ΔTc = i . Δkc . m Aplicaciones del descenso crioscópico
  • 39. Descenso relativo de la presión de vapor Ascenso ebulloscópico Descenso crioscópico Presión osmótica
  • 40. La ósmosis es el proceso espontáneo por el cual moléculas de solvente atraviesan una membrana semipermeable desde una solución de mayor presión de vapor hacia una de menor presión de vapor. René Joachim Henri de Dutrochet (1776-1847)
  • 41. Permiten el paso preferencial de ciertas sustancias a través de sus poros pero impide el paso de otras. Biológicas:  membranas celulares  conducto intestinal  vejiga Sintéticas:  Celofán  ferrocianuro cúprico  colodión Membranas Semipermeables
  • 42.
  • 43. ¿Cuál es la Fuerza Impulsora del proceso de osmosis? La fuerza impulsora es la diferencia de presión de vapor de las soluciones a ambos lados de la membrana semipermeable. El flujo neto de agua, a través de la membrana semipermeable (osmosis) ocurre desde el compartimento de mayor presión de vapor hacia el de menor presión de vapor.
  • 44. INICIO FIN Nivel final de la solución l Osmómetro de Dutrochet (1828)
  • 45. Membrana semipermeable: pasa el solvente pero no el soluto mayor presión de vapor menor presión de vapor
  • 46. Presión Osmótica Presión que se debe aplicar a una solución para evitar la transferencia de solvente puro a través de una membrana semipermeable hacia dicha solución Presión osmótica No hay transferencia neta de solvente Presión osmótica Presión aplicada para evitar incrementos de volumen
  • 47. π.V = i.n.R.T π = atmósferas V= litros n: número de moles R: 0.082 L. atm/K. mol T: temperatura (K) π = i.M.R.T mst= masa de soluto Mst= masa molar del soluto  = i.mst. R. T / Mst. V Se calcula según la ley de Van´ t Hoff. i: factor de Van´t Hoff M= molaridad
  • 48. nt= nº total de especies o partículas α =grado de disociación electrolítica (0-1) i = 1 + α (nt – 1) indica la cantidad de especies que provienen de un soluto luego de su disolución en un solvente i > 1 electrolito i = 1 soluto normal i < 1 soluto con asociación molecular
  • 49. Solutos Normales y Anormales Solutos normales: son los que no sufren alteración al ser disueltos Ejemplo: glucosa, sacarosa. Solutos anormales: son los que sufren disociación al disolverse Ejemplo: los electrolitos NaCl, CaCl2
  • 50. NaCl → Na+ + Cl- 1M 1M 1M i=2 ¿Por que hablamos de π y no de concentración? Se disuelve 1 mol de NaCl en 1 litro de agua: Na2SO4 → 2 Na + + SO4 2- 1M 2M 1M i=3 Se disuelve 1 mol de Na2SO4 en 1 litro de agua: Igual concentración (NaCl 1M y Na2SO4 1M) pero diferente i: distinta π
  • 51. Mayor presión de vapor = Menor presión osmótica El flujo neto de agua, a través de la membrana semipermeable ocurre desde el compartimento de mayor presión de vapor hacia el de menor presión de vapor. ó desde el de menor presión osmótica hacia el de mayor presión osmótica.
  • 52. Según la π de la solución que rodea las células, se distinguen tres situaciones: Medio hipotónico (hipo- = menos). Medio isotónico (iso- = igual). Medio hipertónico (hiper- = mayor).
  • 53. Medio isotónico Medio hipertónico Medio hipotónico Eritrocitos (glóbulos rojos) Célula animal
  • 54. Célula vegetal Medio Hipertónico Isotónico Hipotónico Plasmólisis Turgencia Se separa el protoplasto de la pared celular
  • 55. Ingreso de agua a la raíz A través de los pelos radiculares, el agua penetra por ósmosis, debido a que en el interior de la raíz (zona hipertónica) existe una mayor concentración de sales que en el medio exterior (zona hipotónica).
  • 56. Via apoplastica Via simplastica espacios intercelulares a través del citoplasma ósmosis Vías de entrada de agua (y nutrientes) a la raíz
  • 57. ¿Que sucede si riego un cultivo con agua salina?
  • 58. Conservación casera de compotas y jaleas Tips gastronómicos: ensaladas y la sal remojo de legumbres hervor de legumbres o tubérculos con sal
  • 61. Si la presión mecánica sobre una solución excede la presión osmótica, el solvente es impulsado a atravesar la membrana semipermeable en sentido inverso A este proceso se denomina: OSMOSIS INVERSA Aplicaciones: desalinización de aguas salobres desalinización de agua de mar producción de agua ultrapura tratamiento de aguas residuales
  • 62. Equipo para realizar Osmosis Inversa
  • 63. Las propiedades coligativas dependen de la cantidad de partículas disueltas. Dichas propiedades se encuentran relacionadas con el descenso de la presión de vapor originado por la incorporación de solutos no volátiles. La ósmosis es un proceso espontáneo por el cual moléculas de solvente atraviesan una membrana semipermeable desde la solución de mayor presión de vapor (menor π) hacia la de menor presión de vapor (mayor π). Las moléculas de soluto no atraviesan la membrana semipermeable.
  • 64. Fin de la Unidad 2