propiedades coligativas - ascenso ebulloscópico - descenso crioscópico - ósmosis - membrana semipermeable

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

21. Moléculas
de solvente
Moléculas
de soluto
no volátil
P1= X1. P0
P0 P1

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.

29. ascenso
ebulloscópico
100º C

30. descenso
crioscópico
Vapor pressure of
the solid
0º C

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

36. anticongelantes
Aplicaciones del descenso crioscópico

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

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

59. rajado de cerezas

60. Proceso de
ósmosis
π P >π

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