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538 CAPÍTULO 12 Propiedades físicas de las disoluciones

de benceno y tolueno se conecta con una columna larga, empacada con pequeñas esferas
de vidrio. Cuando la disolución hierve, el vapor se condensa en las esferas de la parte
inferior de la columna y el líquido regresa al matraz de destilación. A medida que trans-
curre el tiempo, las esferas se calientan, lo que permite que el vapor ascienda lentamente.
En esencia, el material de empaque hace que la mezcla benceno-tolueno esté sujeta, de
manera continua, a numerosas etapas de evaporación-condensación. En cada etapa, la
composición de vapor dentro de la columna se enriquece con el componente más volátil,
el de menor punto de ebullición (en este caso, el benceno). El vapor que alcanza la parte
superior de la columna es, en esencia, benceno puro, el cual se condensa y se colecta en
un matraz receptor.
La destilación fraccionada es tan importante en la industria como en el laboratorio.
La industria del petróleo emplea la destilación fraccionada en gran escala para separar los
componentes del petróleo crudo. En el capítulo 24 se abundará sobre este proceso.

Elevación del punto de ebullición
El punto de ebullición de una disolución es la temperatura a la cual su vapor de presión
iguala a la presión atmosférica externa (vea la sección 11.8). Debido a que la presencia
de un soluto no volátil disminuye la presión de vapor de una disolución, también debe
afectar el punto de ebullición de la misma. En la fi gura 12.10 se presenta el diagrama de
fases del agua y los cambios que ocurren en una disolución acuosa. Debido a que a cual-
quier temperatura la presión de vapor de la disolución es menor que la del disolvente
puro, independientemente de la temperatura, la curva líquido-vapor para la disolución
siempre está por debajo de la del disolvente puro. Como consecuencia, la intersección de
la curva punteada líquido-vapor y la línea horizontal que marca P 5 1 atm ocurre a una
temperatura mayor que el punto de ebullición normal del disolvente puro. Este análisis
gráfi co muestra que el punto de ebullición de la disolución es mayor que el del agua. La
elevación del punto de ebullición (DT b ) se defi ne como el punto de ebullición de la di-
solución (T b ) menos el punto de ebullición del disolvente puro (T° b ) :

¢T b 5 T b 2 T° b
Debido a que T b . T ° b , DT b es una cantidad positiva.
El valor de DT b es proporcional a la disminución de la presión de vapor y también
En el cálculo del nuevo punto de ebu-
llición, añada DT b al punto de ebulli- es proporcional a la concentración (molalidad) de la disolución. Es decir
ción normal del solvente.
¢T b ~ m
¢T b 5 K b m ) 6 . 2 1 (

Figura 12.10 Diagrama de fases
que ilustra la elevación del punto
de presión y la disminución del
1 atm
punto de congelación de
disoluciones acuosas. Las curvas
punteadas pertenecen a la Líquido
disolución y las líneas sólidas al Presión
disolvente puro. Como se puede
observar, el punto de ebullición de Sólido
la disolución es más alto que el del
agua, y el punto de congelación Vapor
de la disolución es más bajo que
∆T ∆T
el del agua. f b
Temperatura
Punto de Punto de Punto de Punto de
congelación congelación ebullición ebullición
de la del agua del agua de la
disolución disolución