QUIMICA I -FUNDAMENTOS
DE QUIMICA
er
2 CUATRIMESTRE-2025
Prof Adjunta : Esp. Ing Qca.Judith SINGH
JTP: Dra. Lic. Roxana CABANA
Aydte 1°: Ing Ind. Rubén SOLIS
Aydte 1°: Ing Qco Maximiliano BONILLA
Aydte 1°: Ing Industrial Roberto RAMOStivap
Tema: Soluciones propiedades coligativas
Clasificación de las disolucioneslíquidas
Según la
naturaleza
del soluto
Electrolíticas: soluto se disocia en iones (ej. sal)
(conducen la corriente eléctrica)
No electrolíticas: soluto no se disocia en iones
(ej. azúcar) (no conducen la corriente eléctrica)
PARASOLUTOSNO IÓNICO(NO ELECTROLITOS)
1 mol de soluto
antes de disolverse
→
1 mol de soluto
en la solución
Propiedades coligativas delas soluciones
Se denominan propiedades coligativas a las
propiedades físicas de las soluciones que dependen
del número pero no del tipo de partículas de soluto
disueltas en una cantidad dada de disolvente.
Son propiedades coligativas:
- Descenso de la presión de vapor
- Aumento del Punto de Ebullición
- Descenso del Punto de Fusión
- Generación de una Presión Osmótica
Ley de Raoult
• Las soluciones que contienen líquidos no volátiles o
sólidos como solutos cumplen la Ley de Raoult.
“La presión parcial de vapor del solvente en una
solución, P1, está dada por la presión de vapor del
solvente puro P1°, multiplicada por la fracción molar
del solvente en la solución, X1.”
Solución ideal
Una solución ideal es una solución que obedece la Ley de Raoult.
Las soluciones reales se aproximan más al comportamiento ideal
cuando la concentración de soluto es baja y cuando soluto y
disolventes tienen tamaños moleculares semejantes y tipos de
interacciones intermoleculares semejantes.
• Cumplen con la Ley Raoult
• Volúmenes aditivos
V solución=V soluto + V solvente
• Calor de disolución = 0
Descenso de la presiónde
vapor
Las soluciones que contienen líquidos no volátiles o
sólidos como solutos, tiene presiones de vapor más
bajas que los solventes puros.
La relación entre la presión de vapor de la solución
y la presion de vapor del solvente depende de la
concentración del soluto en la solución.
Esta relación viene dada por la Ley de Raoult.
Descenso de la presiónde
vapor
1
atm
Presión
Líquido
Sólido
Vapor
Tc
Punto de
Punto de
congelación
congelación
de la
del agua
solución
Te
Temperatura
Punto de
ebullición
del agua
Punto de
ebullición
de la
solución
En una disolución que sólo contenga un soluto,
X1 =1 - X2
donde X2 es la fracción molar del soluto.
Por lo tanto, la Ley de Raoult, puede reescribirse
como:
Las soluciones que obedecen esta relación exacta se
conocen como soluciones ideales.
Ejercicio 5
¿Cuántos gramos de sacarosa(C12H22O11) deben agregarse a 320
g de agua para disminuir la presión de vapor en 1,5 mmHg a
25°C? La presión de vapor del agua a 25°C es de 23,8 mm Hg.
Marque la opción correcta.
a) 450 g
b) 430 g
c) 410 g
d) 400 g
Se tiene como dato el descenso de la presión de vapor sv=23,8mmHg
Pv= 1,5mmHg
Pv = x st P°sv
Por lo que es necesario despejar fracción molar de soluto
x st = Pv / P°sv x st = 1,5mmHg/23,8 mm Hg x st = 0,063
Xsv=0,937
Calculamos numero moles de sv
320𝑔
nsv=18𝑔/𝑚𝑜𝑙= 17,7moles sv
Calculamos el numero de moles totales a partir de Xsv
1 7 ,7
Número moles totales= 0,937= 18,89 moles totales
Calculamos numero moles de st y la Masa molar de soluto
nt= nst+nsv,
el nst= 18,89-17,7= 1,2 moles soluto
m st = 1,2 mol x 342 g/mol = 410 g
La repuesta correcta es la c.
Aumento del Punto deEbullición
Debido a la disminución de la presión de vapor del disolvente
por la presencia de un soluto no volátil no ionicoen él, se
produce un aumento del punto de ebullición.
Donde:
Teb es el ascenso ebulloscópico;
Keb es la constante ebulloscópica
(depende del solvente)
m es la molalidad de la solución
Descenso del punto de congelación
• Las moléculas de la mayoría de los líquidos se acercan más
entre sí cuando la temperatura desciende.
• Debido a la presencia de las partículas de soluto, las moléculas
de disolvente en una solución están más separadas entre sí,
que en el disolvente puro. Como consecuencia, para
solidificarse la solución debe disminuir su punto de fusión
por debajo del punto de fusión del disolvente puro.
𝑇°𝑠𝑣− 𝑇𝑠𝑛
= 𝐾𝑐∙ 𝑚
Donde: TC es el descenso crioscópico
KC es la constante crioscópica (depende del solvente)
m es la molalidad de la solución
La magnitud de elevación del punto de ebullición Teb es menor que
la magnitud del descenso del punto de fusión Tc.
Solvente
Agua, H2O
Benceno, C6H6
Tetracloruro de
Carbono, CCl4
Etanol, C2H5OH
Cloroformo, HCCl3
Pto. Eb.
Normal (°C)
100,0
80,1
76,8
Kb (°C/m)
Kc (°C/m)
0,52
2,53
5,02
Pto.
Cong.normal (°C)
0,0
5,5
-22,3
78,4
61,2
1,22
3,63
-114,6
-63,5
1,99
4,68
1,86
5,12
29,8
Las propiedades coligativas de aumento del
punto de ebullición y descenso del punto de
congelación, permiten determinar los pesos
moleculares de los solutos, pero es necesario que
los solutos sean no volátiles y no electrólitos.
Ejercicio 7
Considere los datos de la siguiente tabla
A) Calcule el punto de congelación de la solución que resulta al
disolver 3,5 g de CCl4 en 123 g de benceno
B) B) Calcule el punto de ebullición de la solución de glucosa
1,2 molal en etanol.
CCl4
st 3,5g Masa molar=152g/mol
Benceno sv 123g ;
Kc benceno= 5,12°C/molal;
Tf Benceno= 5,5°C
Calculamos el número de moles de CCl4
n= 3,5 g / 152g/mol = 0,02 moles
Calculamos la molalidad
123 g de benceno…………0,02 moles CCl4
1000 g de benceno…… …X= 1000 g x 0,02 g / 123 g = 0,18m
Calculamos la temperatura
Despejando y reemplazando:
5,5°C-Tcsn= Kc*m
Tcsn = Tc° -Kc x m Tcsn = 5,5 °C – (5,12 °C m-1 x 0,186 m) = 4,54 °C
El punto de congelación de la solución es 4,54 °C
Generación de PresiónOsmótica
La ósmosis, que es el paso selectivo de moléculas de solvente a través de
una membrana semipermeable desde una solución diluida hacia una más
concentrada.
PRESIÓN
OSMÓTICA
PRESIÓN NECESARIA
= PARA DETENER LA
OSMOSIS
PRESIÓN
OSMÓTICA
SOLVENTE
PURO
MEMBRANA
SEMIPERMEABLE
SOLUCIÓN
MOVIMIENTO
NETO DEL
SOLVENTE
NO SE PRODUCE
MOVIMIENTO DEL
SOLVENTE
NO SE
PRODUCE
MOVIMIENTO
DEL SOLVENTE
La presión osmótica de una solución es la presión que ejercen las
moléculas de solvente cuando quieren atravesar la membrana
semipermeable.
Matemáticamente:
Donde:
= M. R. T
es la presión osmótica
M es la molaridad de la solución.
R es la constante de los gases
T es la temperatura absoluta Kelvin
Esta propiedad también es útil para determinar el peso molecular
del soluto, realizar purificación de agua potable, etc.
Ejercicio 9
La ósmosis es un proceso involucrado en el transporte de
nutrientes y agua desde el suelo hasta a las partes superiores de
los árboles. La presión osmótica requerida para este proceso es
aproximadamente 18,6 atm. ¿Cuál debería ser la concentración
molar de la savia del árbol para alcanzar esta presión si la
temperatura ambiente es de 34ºC?
a) 0,21 M b) 0,42 M c) 0,74 M
d) 0,98 M
Propiedades
coligativas de
electrolitos
• Cuando el soluto es iónico (electrolito) se disocia en
solución en sus iones.
• Cómo las propiedades coligativas dependen del número
de partículas de soluto disueltas y no del tipo, se
producirá una modificación en las propiedades
coligativas de las soluciones de solutos no electrolitos y
no volátiles, según sea el grado de disociación del
electrolito.
• Una medida del grado en que los electrolitos se disocian es el factor i
de Van’t Hoff .
• El factor i de Van’t Hoff es el número de especies químicas (partículas)
obtenidas en la solución por formula de soluto.
• El valor del factor i de Van´t Hoff, puede calcularse observando la
fórmula del compuesto
Propiedades coligativas para
cualquier tipo de solutoelectrolito
• °
• Aumento en el punto de ebullición
Teb = i Keb m
• Descenso en el punto de congelación
Tc = i Kc m
• Presión Osmótica
= i M RT
Ejemplo
a) Clasifique los siguientes solutos como electrolitos y no
electrolitos: ácido nítrico – hidróxido de sodio - oxígeno
molecular – sulfato de potasio – óxido de sodio – etanol –
azúcar (C12H22O11). Escriba la ecuación que representa el
proceso de disolución enagua y la disociación, según
corresponda.
b) Determine de manera aproximada el factor “i” Factor de
Van’tHoff en los casos que correspondan.
ácido nítrico: electrolito
HNO3(ac) → H+ (ac)+ NO3 -
(ac)
hidróxido de sodio: electrolito
NaOH →Na + + OH-
i=2
oxígeno molecular O2: no electrolito
sales
sulfato de potasio: electrolito
K2SO4 → 2 K+ + SO4 = i =3
óxido de sodio: Na2O no electrolito
etanol: no electrolito
azúcar (C12H22O11): no electrolito.
i=2
0
