Las propiedades coligativas son aquellas que depende de la concentración de una sustancia pero no de su naturaleza.
Si a la temperatura ambiente 26ºC, la presión de vapor del agua es de 25,21 mmHg. Si adicionamos un soluto no electrolito y no volátil y mantenemos la temperatura estable, cual seria la nueva presión de vapor de la solución, si la fracción molar del soluto es 0,9.
PA = PºA XA
Donde
PA es la presión de vapor de la solución.
PºA es la presión de vapor del agua a una temperatura dada.
XA es la fracción molar de solvente
Resultando un presión de vapor de la solución de 22,69 mmHg.
A. Calcular el punto de congelación de una solución al 1,3% p/p de un compuesto no volátil. Kc del agua = 1,86 °C/molal y temperatura de congelación de 0 °C; masa molar de soluto 51 g/mol)
B. Cual será la presión de vapor de una solución a 80ºC, si se preparó con 32 gramos cloruro de calcio (CaCl2) en 800 g de agua.(presión de vapor del agua a esa temperatura es de 355,1 mmHg)
C. Calcular la presión de vapor del agua es de 17,5 mmHg a 20°C. Manteniendo la temperatura constante, se agrega 63 mL de glicerina (C3H8O3) densidad de 1,26 g/mL a 350 ml de agua
Respuestas
A) Pto cong = -0.479 ºC ; B) Pv sol = 2.28 mmHg ; C) Pvsol = 0.74 mmHg
La presión de vapor de una solución se calcula mediante la formula Pvsol = Pv solve * X sto , siendo Xsto= fracción molar del soluto y el punto de congelación se calcula con : Pto cong = Pto cong solve - ΔTc , siendo ΔT cong = Kc*m de la siguiente manera :
A) Pto cong =?
1.3% p/p
Kc = 1.86 ºC/ molal
Tc agua = 0ºC
masa molar sto = 51 g/mol
Pto cong = 0 ºC - ΔTc
ΔTc= Kc*m
m = 1.3 g sto/ 98.7g solve* 1 mol sto/ 51 gsto *1000g solve / 1 Kg solve
m = 0.258 mol/Kg solve
ΔTc= 1.86 ºC/molal * 0.258 molal
ΔTc = 0.479 ºC
Pto cong = 0ºC - 0.479 ºC = - 0.479 ºC .
B) Pvsol=?
T = 80ºC
gsto= 32 g CaCl2
g solve = 800g H2O
Pv solve= 355.1 mmHg
Pvsol = Pv solve * X sto
mol sto = g sto/ Pmsto = 32 g sto/ 111g/mol = 0.288 mol sto
mol solve = g solve / Pmsolve = 800g / 18 g/mol = 44.44 moles solve
X sto = moles sto/(moles sto + moles solve)
X sto = 0.288 moles sto/( 0.288 moles sto + 44.44 moles solve)
X sto = 6.43*10⁻³
Pvsol = 355.1 mmHg * 6.43*10⁻³ = 2.28 mmHg .
C) Pv agua = 17.5 mmHg
T = 20ºC
sto = 63 ml C3H8O3 Pm sto= 92 g/mol
dsto = 1.26 g/ml
solve = 350 ml H2O d = 1 g/ml msolve = 350 g solve
Pv sol=?
63 ml sto * 1.26 g sto/ 1 ml sto = 79.38 g sto
79.38 g sto* 1 molsto/ 92 g sto = 0.86 molsto
350 gsolve * 1 mol solve / 18 g solve = 19.44 mol solve
X sto = mol sto/( moles sto + moles solve )
X sto = 0.86 mol /( 0.86 mol + 19.44 moles)= 0.0423
Pv sol = Pv solve * X sto
Pv sol = 17.5 mmHg * 0.0423 = 0.74 mmhg