SOLUCIONES 2 PROPIEDADES COLIGATIVAS:
FORMULAS DE PROPIEDADES COLIGATIVAS
Las propiedades coligativas son aquellas propiedades de las soluciones que no dependen del tamaño y de la forma que tiene el soluto y afectan las características físicas del solvente, esto se aplica cuando no son electrólitos (no conducen electricidad). Disminución de la Presión de Vapor o Ley de Raoult
P A
X A P º A
P A es la presión de vapor de la solución; X A es la fracción molar del solvente; P° A es la presión de vapor del solvente puro. Para medir la variación de presión tenemos: ; Dónde: Pa es la temperatura de fusión de la solución y Pa° es la temperatura de fusión del solvente puro.
Elevación del Punto de Ebullición T b
k b m
T b es el cambio en la temperatura de ebullición; K b es la constante molal de elevación del punto de ebullición m es la molalidad. Para medir el punto de ebullición de la solución tenemos: ; Dónde: Tb es la temperatura de ebullición de la solución y Tb° es la temperatura de ebullición del solvente puro. Disminución del Punto de Congelación T f
k f m
congelación, k f es la constante molal de la disminución del punto de T f es el cambio de la temperatura de congelación, m es la molalidad. Para medir el punto de ebullición de la solución tenemos: ; Dónde: Tf es la temperatura de fusión de la solución y Tf° es la temperatura de fusión del solve nte puro. Presión osmótica
π es la presión osmótica de la solución, M es la Molaridad de la solución,
R
es la constante de gases ideales, T es la
temperatura en K
EJERCICIOS DISMINUCION DE LA PRESION DE VAPOR (LEY DE RAOULT) 1. La glicerina C3H8O3 es un no electrolito no volátil con una densidad de 1.26 g / mL a 25⁰C. Calcule la presión de vapor a 25⁰C de una disolución que que se preparó agregando 50.0 mL de glicerina glicerina a 500.0 mL de agua. La presión de vapor del agua pura a 25⁰C es de 23.8 torr. Datos: C=12 g/mol; H= 1 g/mol; O= 16 g/mol. 2. Calcule, en primer lugar, la presión de vapor de una disolución preparada al disolver 218 g de glucosa (masa molar = 180.2 g/mol) en 460 mL de agua a 30 °C. Luego determine la disminución en la presión de vapor a esa
LUIS VACA S
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temperatura luego de la intervención de la glucosa sobre el agua. DATOS: La presión de vapor del agua pura a 30 °C= 31.82 mmHg. Densidad de la disolución= 1.00 g/mL. Masa molar glucosa= 180.2 g/mol. 3. Una solución contiene 8,3 g de una sustancia no electrolito y no volátil, disuelta en un mol de cloroformo (CHCl3), esta solución tiene una presión de vapor de 510,79 mmHg. La presión de Vapor del cloroformo puro a esta temperatura es 525,79 mmHg. En base a esta información determine: A. La fracción molar de soluto. B. B. La masa molar de soluto. DESCENSO DEL PUNTO DE FUSION, AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICION 4. Calcular el punto de congelación de una solución de 100g de anticongelante etilenglicol (C2H6O2), en 900 g de agua (Kc = 1,86 °C/molal) 5. El etilenglicol, CH2 (OH) CH2 (OH), es un anticongelante comúnmente utilizado en automóviles. Se sabe mantener esta sustancia en el radiador del automóvil durante época tropicales. Con la ayuda de los datos, proceda a calcular el punto de congelación de una disolución que contiene 651 g de etilenglicol en 2505 g de agua. Datos: Solvente Agua Kf=1.86 °C/m; Kb=0.52 °C/m 6. Una disolución de 0.85 g de un compuesto orgánico en 100 g de benceno tiene un punto de congelación de 5.16°C. Determine la molalidad de la disolución y la masa molar del soluto. Datos: Masa molecular (Benceno)= 78.1121 g/mol 7. El alcanfor (C10H16O) funde a 179,8ºC y tiene una constante de abatimiento del punto de congelación excepcionalmente grande, Kf = 40ºC/m. Si 0,186 g de una sustancia orgánica desconocida (soluto) se disuelve en 22,01 g de alcanfor líquido, se observa que el punto de congelación de la mezcla es de 176,7ºC. Calcule la masa molar del soluto. Datos: C=12g; H=1g; O=16g.
8. Una muestra de 7.85 g de un compuesto con la formula empírica C5H4 se disuelve en 301 g de benceno. El punto de congelación de la disolución es 1.5°C por debajo del punto de congelación del benceno puro. A) Calcular la masa molar del compuesto referido. B) Determinar la formula molecular del compuesto referido. Datos: Kf= 5.12 °C/m, F empírica=64 g /mol PRESION OSMOTICA 9. Calcule la presión osmótica de una disolución que se forma disolviendo 50.0 mg de aspirina (C9H8O4) en 0.250 L de agua a 25°C. 10. El hexabarbital, empleado en medicina como sedante y anestésico intravenoso, se compone de 61.00% de C, 6.83% de H, 11.86% de N y 20.32% de O en masa. Una muestra de 2.505 mg en 10.00 mL de disolución tiene una presión osmótica de 19.7 torr a 25°C. Determine la fórmula molecular del hexabarbital. 11. Se prepara una muestra de 50,00 mL de una disolución acuosa que contiene 1,08 g de seroalbúmina humana, una proteína del plasma sanguíneo. La disolución tiene una presión osmótica de 5,85 mmHg a 298 K. En la tabla proceda a calcular el peso molecular (p.m.) de la albúmina. Datos: R = (0,081 L x atm / mol x K); 1 atm = 760 torr. 12. Una muestra de 2,05 g de plástico poliestireno se disolvió en suficiente tolueno para formar 100 mL de disolución. La presión osmótica de esta disolución fue de 1,21 kPa a 25ºC. Calcule la masa molar del poliestireno. Datos: R = (0,081 L-atm / mol-K); 1 atm = 760 torr = 101,325 kPa.
EJERCICIOS INTEGRADORES: 1. Se tiene una solución de BaCl 2 (M=208.25g/gmol) al 6% en agua cuya densidad es 1.0528 g/ml. Se calienta hasta 90ºC. Si la Pº del agua pura a esa temperatura es 525.76 mmHg. ¿cuál es el valor de la presión de vapor de la solución a esa temperatura y cuál es la presión osmótica que esta produce? 2. El CS2, hierve a 46.30ºC y tiene una densidad de 1.261 g/mL. (a) Si 0.250 mol de un soluto que no se disocia se disuelve en 400.0 mL de CS2, la disolución ebulle a 47.46ºC. Determine la constante molal de elevación del punto de ebullición para el CS2. (b) Si 5.39 g de una sustancia desconocida que no se disocia se disuelve en 50.0 mL de CS2, la disolución ebulle a 47.08ºC. Determine el peso molecular de la sustancia desconocida. LUIS VACA S
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