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Propiedades coligativas de las soluciones y de los coloides




                                                  3.1.3 Punto de congelación
              a
                        Solución	                 En soluciones formadas por solutos no volátiles se observa un descenso de la
                        diluida                   temperatura de congelación, respecto a la del solvente puro. Esta disminución
                                      Solución	   es proporcional a la concentración molal de la solución y se relaciona por
                                      concentrada  medio de la constante crioscópica molal, que se expresa en °C/m y depende
                                                  de la naturaleza del solvente. La expresión matemática es:
                                                                             DT  5 K  ? m
                                     Membrana	                                 c    c
                                     semipermeable  Una de las aplicaciones de esta propiedad coligativa se relaciona con los an-
                                                  ticongelantes, sustancias empleadas principalmente en automóviles para
                                                  evitar que el agua de los radiadores se congele durante el invierno.

                     Flujo	osmótico	de	solvente   3.1.4 Presión osmótica
             Soluto
                                                  La ósmosis es un fenómeno que se aplica especialmente a soluciones en
              b                                   las cuales el solvente es el agua. Consiste en el paso de moléculas de agua
                                                  (solvente) a través de una membrana semipermeable, desde un comparti-
                                       Presión	   miento menos concentrado hacia otro, con mayor concentración de soluto.
                                       osmótica
                                                  Una membrana semipermeable es una película, que permite el paso del sol-
                                                  vente más no del soluto. Las moléculas del solvente pueden pasar en ambas
                                                  direcciones, a través de la membrana, pero el flujo predominante ocurre en
                                                  la dirección menor a mayor concentración de soluto y termina cuando la
                                                  presión ejercida por el golpeteo de moléculas de soluto a uno y otro lado
                                                  de la membrana, se iguala. Este golpeteo se traduce en un valor de presión,
                                                  ejercida  por  las  moléculas  de  soluto  sobre  la  membrana,  denominada
                                                  presión osmótica (figura 20). La presión osmótica depende de la cantidad
                   Flujo	osmótico	en	equilibrio
                                                  de soluto y puede interpretarse como si el soluto fuera un gas que ejerce
               Figura 20. Ósmosis. Las flechas rojas indican   presión sobre las paredes de un recipiente, su expresión matemática es:
               la presión osmótica, mientras que las verdes                       nRT
               señalan el flujo osmótico. En el diagrama
               b) se alcanza el quilibrio.                                         V
                                                                                      n
                                                  donde, p representa la presión osmótica,   V   se interpreta como la concen-
                                                  tración molar de la solución y R es la constante universal de los gases. Si el
                                                  solvente es agua, la molaridad será equivalente a la molalidad. De donde,
                                                  obtenemos que: p 5 MRT 5 mRT

                    EJEMPLOS

                 1.  Hallar el punto de congelación de una solución   Si el punto de congelación del agua pura es 0 °C, este
                    que contiene 23,0 g de etanol (C H OH) en 600 g   resultado nos indica que la disolución se congela a
                                                2
                                                  5
                    de agua, con un valor de K  para el agua igual a   0 °C 2 1,54 °C, es decir, a 21,54 °C.
                                            c
                    1,86 °C/m.                                     2.  ¿Cuál es la presión osmótica generada por una
                    Calculamos la molalidad de la solución:           solución de 75 g de glucosa disueltos en 250 g de
                                                                      agua, a 27 °C?
                               n
                    m                ;                                Calculamos la concentración molal (m) de la so-
                           kg solvente
                              23  g1 mol                              lución:
                     n etanol               0,5mol                              75 gglucosa 1mol
                                 466 g                                n glucosa    180 gglucosa
                            ,
                     m     05 mol      0,833                                   0,41 moldeglucosa
                           0,600 kg
                                                                      Portanto, m     , 0 441 mol     1,64
                    Ahora, tenemos que:                                              0,250 kg
                             DT  5 1,86 °C/m ? 0,833 m                Conbaseenlaecuación     mRT   ,tenemos:
                                c
                                                                                           Latm
                                 5 1,54 °C                                 1,64  mol    0,082  K mol      300 K    40,3atm.
                                                                                L
           192  © Santillana





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