Page 576 - Quimica - Undécima Edición

546 CAPÍTULO 12 Propiedades físicas de las disoluciones

disminución del punto de congelación es más útil para determinar la masa molar de mo-
léculas más pequeñas y más solubles, cuya masa molar sea de 500 g o menos, debido a
que la disminución del punto de congelación de sus disoluciones es mucho mayor.

12.7 Propiedades coligativas de las disoluciones
de electrólitos

El estudio de las propiedades coligativas de electrólitos precisa un método diferente del
que se utiliza para las propiedades coligativas de los no electrólitos. La razón de esto
es que los electrólitos en disolución se disocian en iones; por lo tanto, cuando se disuelve
una unidad de un compuesto de un electrólito se separa en dos o más partículas. (Recuerde
que el número de partículas de soluto es el que determina las propiedades coligativas
2
1
de una disolución.) Por ejemplo, cada unidad de NaCl se disocia en dos iones, Na y Cl .
Así, las propiedades coligativas de una disolución de NaCl 0.1 m deben ser el doble de
las de una disolución 0.1 m de un no electrólito, como la sacarosa. De igual manera,
se debe esperar que una disolución de CaCl 2 0.1 m cause una disminución del punto de
congelación del triple que la producida por una disolución de sacarosa 0.1 m, porque
cada unidad de CaCl 2 produce tres iones. Para explicar este efecto, defi nimos una cantidad,
3
denominada factor de van’t Hoff , que está dada por

número real de partículas en disolución después de la disociación
i 5 (12.9)
número de unidades de fórmula inicialmente disueltas en la disolución

Cada unidad de NaCl o KNO 3 que se Así, i debe ser 1 para todos los no electrólitos. Para los electrólitos fuertes, como NaCl y
disocia produce dos iones (i 5 2); KNO 3 , i debe ser 2, y para electrólitos fuertes del tipo de Na 2 SO 4 y CaCl 2 , i debe ser 3.
cada unidad de Na 2 SO 4 o MgCl 2 que
se disocia produce tres iones (i 5 3). En consecuencia, las ecuaciones de las propiedades coligativas deben modifi carse como
sigue:

¢T b 5 iK b m 1 ( 1 . 2 ) 0

¢T f 5 iK f m 1 ( 1 . 2 ) 1
+
p 5 iMRT 1 ( 1 . 2 ) 2
–
–
+
+ + En realidad, las propiedades coligativas de las disoluciones de electrólitos son más
pequeñas de lo que se espera, porque a concentraciones elevadas intervienen las fuerzas
–
– electrostáticas y forman pares iónicos. Un par iónico está formado por uno o más cationes
y uno o más aniones unidos mediante fuerzas electrostáticas. La presencia de un par ió-
a) nico reduce el número de partículas en disolución, lo que conduce a la disminución de las
propiedades coligativas (fi gura 12.14). Los electrólitos que contienen múltiples cargas
31
21
22
32
– + como Mg , Al , SO 4 y PO 4 tienen mayor tendencia a formar pares iónicos que los
+ electrólitos como NaCl y KNO 3 , que constan de iones con una sola carga.
– – La tabla 12.3 presenta los valores de i, medidos experimentalmente, y los valores
+ +
calculados suponiendo una disociación completa. Como se observa, son muy parecidos
–
pero no idénticos, lo que indica que es apreciable la formación de pares iónicos en diso-
luciones de esa concentración.
b)
Figura 12.14 a) Iones libres y b)
pares iónicos en disolución. El par
iónico no tiene una carga neta y, 3 Jacobus Hendricus Van’t Hoff (1852-1911). Químico holandés. Uno de los químicos más sobresalientes de su
por lo tanto, no puede conducir la tiempo, van’t Hoff realizó trabajos importantes en termodinámica, estructura molecular y actividad óptica, y en
electricidad en disolución. la química de las disoluciones. En 1901 recibió el primer Premio Nobel en Química.