Propiedades coligativas de las soluciones

Conoce y comprende las propiedades coligativas (presión de vapor, punto de ebullición, punto de congelación, presión osmótica), relacionándolas con soluciones químicas.


Las propiedades coligativas de una solución son aquellas que van a depender de la concentración (cantidad) de soluto disuelto en una solución, y que no dependen del soluto o solvente y sus características en sí mismos. Diferentes concentraciones de soluto y solvente determinarán diferentes propiedades coligativas en la solución.

Disminución de la presión de vapor.

Las sustancias que se encuentran en estado líquido presentan moléculas con cierta energía cinética variable, dependiendo de la temperatura a la cual se encuentre la sustancia: a mayor temperatura de la sustancia, se espera una mayor energía cinética, es decir, un mayor movimiento de las moléculas que la forman. Las moléculas que se encuentran en la superficie de una sustancia en estado líquido tienden a poseer mayor energía cinética que el resto, por ende tienden a dispersarse y desprenderse del conjunto cohesionado de moléculas que conforma la sustancia en sí misma. Hay sustancias en las que este fenómeno ocurre con mucha facilidad, denominadas sustancias volátiles (donde las moléculas de la superficie del líquido se desprenden y volatilizan con gran facilidad), mientras que hay otras donde esto no ocurre con tanta facilidad (sustancias no volátiles). Que una sustancia sea o no volátil dependerá de la presión que ejercen las moléculas de la superficie en estado líquido, contra el resto de las moléculas que ya se han volatilizado y están en estado gaseoso. Esta presión recibe el nombre de presión de vapor. Se puede reducir la presión de vapor de un líquido volátil mediante la adición de un soluto no volátil, de modo que la cantidad de moléculas del líquido presentes en la superficie de éste que están pasando a estado gaseoso, disminuye. Mientras más aumenta la concentración del soluto no volátil, más disminuirá la presión de vapor del solvente volátil.

Aumento del punto de ebullición.

La ebullición de una sustancia puede ser definida simplemente como la temperatura limitante donde una sustancia en estado líquido comienza a transformarse en estado gaseoso. En en el caso del agua, por ejemplo, esto ocurre a los 100°C. Cuando se adiciona un soluto a un líquido como el agua, se disminuye la presión de vapor del agua, es decir, las moléculas de agua que están en la superficie de esta se volatilizan menos que en ausencia del soluto. Si la temperatura a la cual las moléculas de agua comienzan a volatilizarse (presión de vapor), pasando desde estado líquido a gaseoso (punto de ebullición) es 100°C, en presencia de un soluto su presión de vapor disminuirá, con un consiguiente aumento del punto de ebullición, es decir, será necesario aumentar a sobre 100°C la aplicación de energía (en forma de calor) para poder aumentar la presión de vapor del agua en este caso y poder alcanzar un nuevo punto de ebullición. Este nuevo valor dependerá de la concentración de soluto adicionado. El nuevo punto de ebullición estará dado por la resta entre el punto de ebullición de la solución, menos el punto de ebullición del solvente puro. Existe una relación constante directa entre el punto de ebullición de la solución y la concentración de la misma, llamada constante ebulloscópica.

Disminución del punto de congelación.

El punto de congelación de una sustancia se logra cuando todas las moléculas de esta pasan desde el estado líquido al sólido, a través de la igualación de las presiones de vapor del líquido y sólido (disminución de la energía cinética de las moléculas que forman la solución). Cuando hay una igualación de las presiones de vapor entre sólido y líquido, la presión de vapor disminuye y esto conlleva a una disminución del punto de congelación, ya que las uniones entre soluto y solvente disminuyen. En el caso del agua, cuyo punto de congelación es a la temperatura de 0°C, la adición de un soluto puede hacer caer este punto a temperaturas bastante inferiores. El nuevo punto de congelación estará dado por la resta entre el punto de congelación del solvente puro, menos el punto de congelación de la solución. Existe una relación constante directa entre el punto de congelación de la solución y la concentración de la misma, llamada constante crioscópica.