Este documento define las propiedades coligativas y constitutivas de las soluciones. Explica que las propiedades coligativas, como la presión de vapor, punto de ebullición, punto de fusión y presión osmótica, dependen del número de partículas en la solución, mientras que las propiedades constitutivas dependen de la naturaleza de los componentes. También proporciona fórmulas para calcular varias propiedades coligativas y resuelve ejemplos numéricos.

1. PROPIEDADES
COLIGATIVAS DE LAS
SOLUCIONES
Por
Luisa Gómez Palacio
Maria José Arango Domínguez
Mariana Ramírez Orozco

2. DEFINICIONES

3. Solución
Mezcla homogénea de dos varios
componentes dentro de cierta proporción,
los cuales pierden sus características
individuales, por lo que se vuelven
indistinguibles, presentando una sola fase
(gaseosa, sólida o líquida.)
Está formada por un solvente (mayor
proporción) y uno o varios solutos (menor
proporción).
Sólo se puede separar por destilación,
cristalización o cromatografía. Sus
propiedades químicas no se alteran.

4. Ejemplos: Solución salina
+ -
H 2O + NaCl ® H 2O + Na +Cl

5. Por ejemplo, el agua y el
aceite juntos no
componen una disolución,
Aceite ya que forma una mezcla
heterogénea
Agua

6. Propiedades de la Solución
Características que
adquiere el solvente
al mezclarse con el
soluto. Hay 2 tipos:
• Constitutivas.
• Coligativas/Colecti
vas

7. Propiedades constitutivas
Dependen de la naturaleza el
tipo de material de las
partículas, no guardan
relación con el tamaño ni
cualquier otra propiedad del
soluto.
Son:
• Viscosidad
• Densidad
• Conductividad eléctrica

8. Propiedades
coligativas/colectivas
Depende del nro. de
partículas, la cantidad.
Son:
• Presión de vapor
• Aumento en el punto de
ebullición.
• Disminución en el punto
de fusión.
• Presión osmótica.

9. Presión de vapor
• Fuerza que ejercen las moléculas de la fases
gaseosa en las moléculas de a base líquida cuando
hay equilibrio dinámico. Cambia según la
temperatura y la sustancia.
• La presión de vapor del solvente es menor a la
una solución por la atracción entre partículas.
Equilibrio dinámico: Condición en la que 2 procesos
se efectúan al mismo tiempo.
Resolvemos problemas relacionados por medio de la
Ley de Raoult.
Presión de vapor Pv = PvA ´ X A
Presión de vapor sustancia pura Fracción molar solvente

10. Punto de ebullición
• Temperatura a la cual la presión de vapor iguala a
la presión atmosférica.
• Toda sustancia que llega a él pasa estado
gaseoso, pero no toda sustancia en punto gaseoso
ha pasado por él.
• Al disminuir la presión de vapor, aumenta el
punto de ebullición.
Constante molal del punto de ebullición:
Aumento de temperatura de ebullición pro cada mol
de soluto que se le adicione a 1 kg. de solvente.
Constante de
ebullición de la
sustancia
Ke ´ m = DT ebullicióno
Masa Delta Temperatura Fusión

11. Al aplicar calor, la energía cinética aumenta
y se incrementa la presión de vapor (porque
aumenta el movimiento de partículas),
igualando la presión atmosférica.

12. Punto de fusión
• Fusión es el proceso por el que una sustancia
sólida se convierte en líquido.
• La disminución en el punto de fusión es el
cambio de temperatura de congelación según
la constante de congelación y la masa.
DT c = Kc ´ m
o
Delta Temperatura Fusión Constante de Masa
fusión de la
sustancia

13. Presión osmótica
Presión que debe ejercerse sobre el lado de una
membrana para igualar las velocidades del
movimiento de las partículas de un solvente. Es
proporcional a la concentración molar de la solución.
Notas:
• La membrana solo permite el paso de solvente.
• Se da paso de menor a mayor concentración.
P = MRT
Presión Temperatura
Osmótica

14. FÓRMULAS

15. Concepto Símbolo Fórmula
Porcentaje %m/m msoluto
masa/masa ´100
msolución
Porcentaje %m/v msoluto
masa/volumen ´100
vsolución
Porcentaje %v/v vsoluto
´100
volumen/volumen vsolución
Partes por millón ppm mgsoluto
kgsolución
Fracción molar X moles(i)
molestotales
Molaridad M molesSoluto
Lsolución
Molalidad m molesSoluto
kgSolvente
Normalidad N # equivalentes - gramo
Lsolución

16. Calores de fusión y calores de
vaporización de diversas sustancias
Calor de
Punto de Calor de fusión Punto de
Sustancia vaporización
fusión ºC ebullición ºC
J/kg Cal/g J/kg Cal/g
Alcohol
-117,3 104x103 24,9 78,5 8,54x103 204
etílico
Amoniaco -75 452x103 108,1 -33,3 1370x103 327
Cobre 1080 134x103 32 2870 4730x103 1130
Helio -269,6 5,23x103 1,25 -268,9 20,9x103 5
Plomo 327,3 24,5x103 5,86 1620 871x103 208
Mercurio -39 11,5x103 2,8 358 296x103 71
Oxígeno -218,8 13,9x103 3,3 -183 213x103 51
Plata 960,8 88,3x103 21 2193 2340x103 558
Agua 0 334x103 80 100 2256x103 540
Zinc 420 100x103 24 918 1990x103 475

17. Calores Sustancia
Acero
j/kg x ºC
480
Cal/g x ºC
0,114
específicos Agua 4186 1
Alcohol etílico 2500 0,6
Aluminio 920 0,22
Cobre 390 0,093
Hielo 2090 0,5
Hierro 470 0,113
Latón 390 0,094
Mercurio 140 0,033
Oro 130 0,03
Plata 230 0,056
Plomo 130 0,031
Trementina 1800 0,42
Vapor 2000 0,48
Vidrio 840 0,2
Zinc 390 0,092

18. EJERCICIOS

19. Ejercicio #1: Aumento en el
punto de ebullición
El punto de ebullición normal del CCl4 puro es
76,8ºC. Su constante de ebullición molal es
5,03ºC. Despreciando la volatilidad de I2,
calcular el punto de ebullición que puede
esperarse en una disolución que contiene 1 gr de
I2 y 25,38 gr de CCl4.
Datos:
PECCl4: 76,8ºC
Ke: 5,03ºC
mCCl4: 25,4 gr. -- Solvente
mI2:1 gr -- Soluto
PE Solución: ?

20. SOLUCIÓN #1:
(1mol)I 2
Convertimos gr de (1g)I 2 ´ = (3, 94 ´10 -3 mol)I 2
soluto a moles y gr (253,8gr)I 2
de solvente a kg, 1kg
para aplicarlos en la (25, 38g)CCl4 ´ = (0, 02538kg)CCl4
fórmula de
1000g
molalidad (moles)soluto 3, 94 ´10-3 mol
m= = = 0,155 mol
(kg)solvente 0, 02538kg kg
DTe = Ke ´ m
Aplicamos los datos
en la forma de punto DTe = (5, 03º C)(0,155)
de ebullición DTe = 0, 78º C
76,8º C - 0, 78º C = 76, 02º C / R RESPUESTA

21. Ejercicio #2: Disminución en el
punto de fusión
La sustancia X se disuelve en agua dando una
solución que contiene 4,68 gr de X por 287 gr
de H2O. Si ésta solución tiene un punto de
solidificación de 0,153ºC bajo cero, ¿cuál será el
peso molecular aparente de X?
Datos:
Kc: -1,86ºC/m
mX: 4,68 gr. -- Soluto
mH20: 287 gr – Solvente
mmX: ?

22. SOLUCIÓN #2:
1kg
(287gr)H 2O ´ = (0, 287kg)H 2O
1000gr
DTc = Kc ´ m Convertimos gr de
º C (moles)soluto solvente a kg, para
-0,153º C = -1, 86 ´ aplicarlos en la
m (Kg)solvente
º C (moles)soluto fórmula de
-0,153º C = -1, 86 ´ molalidad, para así
m 0, 287kg
despejar junto a
-0,153º C (moles)soluto
ºC
= otros datos la
-1, 86 0, 287kg
m
moles de soluto.
0, 082m(0, 287kg) = (moles)soluto
0, 023mol = (moles)soluto
Aplicamos los datos
masa
n= en la fórmula de
mm
peso molecular
4, 68gr
0, 023mol =
mm
gr
mm = 198, 23 RESPUESTA
mol

23. Ejercicio #3: Presión osmótica
Se disuelven 1,25 gr de una sustancia orgánica
en 300 ml de agua y la presión osmótica de la
disolución es 28 cm de agua a 20ºC. ¿Cuál es el
PM de la solución?
Datos:
mSust: 1,25 gr. – Soluto
VH20:300 ml – Solvente
πSolución: 28cm H2O – 20ºC
Pmsoluto: ?

24. 20º C + 273,15 = 293º K
SOLUCIÓN #3:
1atm
(28cm)H 2O ´ = 0, 027atm
(1, 03´10 cm)H 2O
3
P = MRT
(moles)soluto atmL
0, 027atm = ( )(0, 082 )(293K )
(L)solvente molK
Convertimos Tº en 0, 027atm (moles)soluto
=
Kelvin para atm 0, 3
despejar moles de
24, 06
mol
soluto en la fórmula
de presión osmótica 1,123´10 -3 mol(0, 3) = (moles)soluto
3, 37 ´10 -4 mol = (moles)soluto
m
n=
mm
Aplicamos los datos
en la formula de 1, 25g
3, 37 ´10 -4 =
masa molar mm
mm = 3707 g RESPUESTA
mol

25. Ejercicio #4: Presión de vapor
Suponiendo que se cumple la ley de Raoult, explicar
qué variaciones sufre la presión vapor del agua si
se disuelven 43,68 gr de azúcar, C12H22O11, en 245
ml de agua a 25ºC. A esta temperatura la densidad
del agua es 0,9971 g/ml y su presión de vapor es
23,756 Torr. El azúcar no se disocia en el agua.
Datos:
dH20: 0,991 g/ml
TH20: 25ºC
mC12H22O11: 43,68 gr. – Soluto
VH20: 245 mL – Solvente
PV: 23,756 torr

26. SOLUCIÓN #4:
1000g
(245ml)H 2O ´ = (0, 245g)H 2O
1000ml
(1mol)H 2O
(245g)H 2O ´ = (13, 61mol)H 2O
(18g)H 2O Convertimos soluto
(1mol)C12 H 22O11 y solvente a moles
(43, 68g)C12 H 22O11 ´ = (0,127mol)C12 H 22O11 para reemplazar en
(342g)C12 H 22O11
la fórmula de
(moles)total = (moles)soluto + (moles)solvente
fracción molar
(moles)total = 0,127mol +13, 61mol
(moles)total = 13, 73mol
PV = PA ´ X A
(moles)solvente
PV = 23, 756torr ´
(moles)total
13, 61mol
Aplicamos los datos
PV = 23, 756torr ´ en la fórmula de
13, 73mol
presión de vapor y
PV = 23, 756torr(0, 98) hallamos el cambio
PV = 23, 53torr de PV.
DPV = 23, 756torr - 23, 53torr = 0, 226torr RESPUESTA

27. Ejercicio #5: Problema de
repaso
Para el CCl4, Kb=5,03K kg/mol Datos:
y Kf=31,8K kg/mol. Si 3 gr de Kf: 3,18 K kg/mol
una sustancia en 100 gr de Kb: 5,03 K kg/mol
T: 25ºC
CCl4 producen un aumento en la dCCl4: 1,59 g/cm3
temperatura de ebullición de mmCCl4: 153,823 g/mol
0,6K, calcúlense la disminución mCCl4: 100 gr. – Solvente
de la temperatura de mx: 3 gr – Soluto
congelación, la disminución PV: 23,756 torr
PV: ?
relativa de la presión de vapor
Π: ?
y la presión osmótica a 25ºC. Δte: 0,6 K
La densidad de CCl4 es 1,59 Δtc: ?
g/cm3 y la masa molar,
154,823 g/mol.

28. PvCCl4 = 12, 2K ® 20º C
SOLUCIÓN #5:
12, 2K x
=
20º C 25º C
x = 15, 25K
Adecuamos la presión a nuestra DTe = Kc ´ m
kg (moles)soluto
temperatura por medio de una 0, 6K = 5, 03K
mol
(
0,1kg
)
regla de 3 ; despejamos moles de mol
(0,1kg) = (moles)soluto
soluto de la fórmula de tº de
0,119
kg
ebullición. 0, 01192mol = (moles)soluto
DTc = Kc ´ m
kg (moles)soluto
DTc = 3,18K (
Reemplazamos en la fórmula de
)( )
mol 0,1kg
temperatura de fusión. DTc = 3,18
K 0, 01192mol
( )
mol 0,1kg
DTc = 0, 379K RESPUESTA
(1mol)CCl4
(100gr)CCl4 ´ = (0, 65mol)CCl4
(153, 8g)CCl4
Convertimos gr a moles, (moles)totales = 0, 01192mol + 0, 6501mol = 0, 6621mol
hallamos moles totales y æ 0, 6501mol ö
PV = 15, 25K ç ÷
presión de vapor è 0, 6621mol ø
PV = 15, 25K (0, 9818)
PV = 14, 97K
RESPUESTA
Vsolución = 100g + 3g = 103g = 0,103L
Hallamos el vol. De la solución, TK = 25 + 273 = 298K
y convertimos a grados K, para P = MRT
reemplazar en la fórmula de P=ç
æ 0, 01192mol öæ
֍ 0, 082
atmL ö
÷ (298K )
è 0,103L øè molK ø
presión osmótica. P = 2, 82atm RESPUESTA

29. ¡La química
es genial!