Propiedades Coligativas: Presión de Vapor, Ebullición, Congelación y Osmótica
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Propiedades Coligativas de las Soluciones
Las propiedades coligativas son aquellas que dependen del número de partículas de soluto presentes en una solución, y no de la naturaleza de estas partículas. Estas propiedades son fundamentales para entender el comportamiento de las soluciones y tienen aplicaciones importantes en diversos campos.
Presión de Vapor
La presión de vapor se define como la presión ejercida por un sistema cuando un sólido o líquido se encuentra en equilibrio con su vapor.
La presión de vapor de un líquido se incrementa a medida que aumenta la temperatura.
Cuando se disuelve un soluto no volátil en un solvente líquido, algunas de las moléculas del soluto ocupan el espacio de la superficie del líquido que normalmente ocuparían las moléculas del solvente. Estas moléculas de soluto disminuyen la posibilidad de que las moléculas del solvente escapen de la superficie del líquido y, en consecuencia, la presión de vapor disminuye.
La presión de vapor también puede definirse como la fuerza que ejerce la fase gaseosa de una solución sobre la fase líquida de ella misma.
Punto de Ebullición
El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica. En este punto, el líquido pasa a la fase gaseosa.
Punto de Congelación
El punto de congelación se alcanza cuando, a una temperatura determinada, la solución sólida se encuentra en equilibrio con la misma, conservando la misma presión de vapor cuando están expuestas a una presión de una atmósfera. Este punto es siempre inferior al de la solución pura.
Presión Osmótica
La presión osmótica se define como la presión hidrostática necesaria para detener el flujo neto de agua a través de una membrana semipermeable que separa soluciones de diferente composición.
La presión osmótica tiene un gran interés en los sistemas biológicos, ya que los organismos tienen membranas que no son permeables para todas las sustancias, es decir, son semipermeables. Si se utiliza una membrana que permite el paso del solvente pero no del soluto para separar dos soluciones de diferente concentración, se producirá el flujo del solvente de la solución diluida a la concentrada.
La tendencia es igualar las concentraciones. Conforme el solvente abandona la solución diluida, esta se hace progresivamente más concentrada hasta que llega el momento en que las soluciones adquieren mayor concentración. Al flujo del solvente a través de una membrana hacia la solución se le denomina ósmosis. El solvente fluye con cierta presión que se denomina presión osmótica (del solvente). Esta puede medirse por la presión que es necesario aplicar a la solución para interrumpir el paso del solvente a través de la membrana, es decir, la presión osmótica de la solución.
Por lo tanto, la presión osmótica es directamente proporcional a la concentración del soluto y a la temperatura.