Propiedades Coligativas (descenso en la presión de vapor). Ejemplo 1

Descenso en la Presión de Vapor

Resumen de la Sección: En esta sección, se estudia el descenso en la presión de vapor como parte de las propiedades colectivas de soluciones. Se explora cómo la presión de vapor disminuye cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente, y se analizan los factores que contribuyen a este descenso.

Descenso en la Presión de Vapor

• La presión de vapor de una solución disminuye cuando se le agrega un soluto no volátil al solvente.

• El descenso en la presión de vapor depende del número reducido de moléculas del solvente en la superficie y las fuerzas atractivas entre el soluto y el solvente que dificultan su evaporación.

• Las moléculas del soluto interfieren con la evaporación del solvente, disminuyendo su presión de vapor.

• Solo pueden escapar del líquido aquellas moléculas del solvente que alcancen áreas no ocupadas por las moléculas del soluto.

• La disminución en la presión de vapor depende tanto de la concentración del soluto como del número total de moléculas presentes en la solución.

Propiedades Colectivas

• El descenso en la presión de vapor es una propiedad colectiva que forma parte junto con el descenso en temperatura para congelación y el aumento en temperatura para ebullición.

• En un diagrama de fases, se observa una disminución en la presión con la temperatura cuando se agrega un soluto no volátil al solvente.

• La presión del solvente puro es mayor que la presión del solvente en solución debido a la presencia del soluto.

• La disminución en la presión de vapor puede calcularse aplicando la ley de Raoult.

Ley de Raoult y Ley de Dalton

• La ley de Raoult establece que la presión de vapor de cada componente en una mezcla homogénea es igual a su fracción molar multiplicada por la presión de vapor del componente puro.

• Para una solución binaria, la presión total ejercida por la mezcla gaseosa sobre la solución se calcula aplicando la ley de Dalton.

• La presión total sobre la solución es igual a la suma de las presiones parciales del soluto y el solvente.

Conclusiones

En esta sección, se exploró el descenso en la presión de vapor como parte de las propiedades colectivas de las soluciones. Se analizó cómo el número reducido de moléculas del solvente y las fuerzas atractivas entre el soluto y el solvente contribuyen a este descenso. Además, se introdujo la ley de Raoult para calcular este descenso y se mencionó cómo afecta a otras propiedades colectivas como el descenso en temperatura para congelación y el aumento en temperatura para ebullición.

Presión de vapor y descenso en la presión de vapor

Resumen de la sección: En esta sección, se introduce el concepto de presión de vapor y descenso en la presión de vapor cuando se agrega un soluto no volátil a una solución. Se presentan las ecuaciones matemáticas que describen estos fenómenos y se resuelve un ejemplo práctico.

Presión de vapor del solvente puro

• La presión total es igual a la presión de vapor del solvente puro.

• Se utiliza la fracción molar del solvente para calcular la presión total.

Descenso en la presión de vapor

• El descenso en la presión de vapor es igual a la diferencia entre la presión de vapor del solvente puro y el solvente en solución.

• Se utiliza la ecuación anterior para obtener una expresión que relaciona el descenso en la presión de vapor con la fracción molar del solvente.

Expresiones matemáticas

• La fracción molar del soluto puede ser calculada como 1 menos la fracción molar del solvente.

• Las ecuaciones 5 y 7 definen matemáticamente el concepto del descenso en la aparición de vapor cuando se agrega un soluto no volátil a una solución.

Ejemplo práctico

• Se plantea un ejemplo sobre el descenso en la presión de vapor al agregar etilenglicol al agua pura.

• Se utilizan las ecuaciones previamente mencionadas para determinar qué fracción molar de etilenglicol debe agregarse al agua para reducir la presión de vapor del agua a un valor específico.

Solución del ejemplo

• Se identifica el etilenglicol como el soluto y el agua como el solvente.

• Se utilizan los valores conocidos de la presión de vapor del agua pura y se resuelve la ecuación para determinar la fracción molar de etilenglicol requerida.

Conclusiones

Resumen de la sección: En esta sección, se concluye que las ecuaciones presentadas en la sección anterior son útiles para calcular el descenso en la presión de vapor cuando se agrega un soluto no volátil a una solución. Estas ecuaciones permiten determinar la fracción molar del soluto necesaria para lograr un cambio específico en la presión de vapor del solvente.