Molality and Colligative Properties

Summary

En este video, el profesor Dave explica las propiedades coligativas de las soluciones, que son efectos que dependen de la concentración de soluto, no de su identidad química. Estas propiedades incluyen la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición y la depresión del punto de congelación. Se introduce el concepto de molalidad para describir la concentración de las soluciones y cómo los solutos afectan las interacciones entre las moléculas del disolvente. Además, se explica cómo estos efectos se manifiestan en la vida diaria, como el uso de sal en las calles para evitar la formación de hielo.

Takeaways

• 😀 Las propiedades coligativas de las soluciones dependen solo de la concentración de soluto, no de su identidad química.
• 😀 Al añadir soluto a un disolvente, se producen cambios en la presión de vapor, el punto de ebullición y el punto de congelación.
• 😀 En lugar de usar molaridad, se utiliza la molalidad para describir la concentración de soluto en soluciones con propiedades coligativas.
• 😀 La molalidad se expresa como los moles de soluto por kilogramo de disolvente.
• 😀 Las partículas de soluto interfieren con la actividad de las partículas de disolvente en la interfaz entre las fases, como en el caso de la presión de vapor.
• 😀 La presencia de soluto disminuye la presión de vapor del disolvente, ya que ocupa parte de la superficie del líquido y evita que las moléculas de disolvente se evaporen.
• 😀 El punto de ebullición de una solución se eleva porque las partículas de soluto dificultan que las moléculas de disolvente pasen a la fase gaseosa, lo que requiere más energía para alcanzar la ebullición.
• 😀 El cambio en el punto de ebullición es proporcional a la molalidad de la solución y depende de una constante específica del disolvente.
• 😀 La depresión del punto de congelación ocurre cuando las partículas de soluto impiden que las moléculas de disolvente formen una estructura ordenada, lo que obliga a la solución a alcanzar temperaturas más bajas para congelarse.
• 😀 El cambio en el punto de congelación también depende de la molalidad de la solución y de una constante específica para la sustancia.
• 😀 Los valores de las constantes Kb y Kf, que se usan para calcular el cambio en el punto de ebullición y congelación, se pueden encontrar en tablas en el libro de texto o en línea.
• 😀 El uso de sal en carreteras heladas es un ejemplo práctico de la depresión del punto de congelación, ya que la sal hace que el agua se congele a una temperatura más baja.

Q & A

¿Qué son las propiedades coligativas?

Las propiedades coligativas son características de las soluciones que dependen únicamente de la concentración de soluto y no de la identidad química de las partículas de soluto. Estas propiedades incluyen la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición y la depresión del punto de congelación.

¿Por qué las soluciones muestran propiedades coligativas?

Las soluciones muestran propiedades coligativas porque las partículas de soluto interfieren con los procesos físicos del disolvente, como los cambios de fase, al ocupar espacio en la interfaz entre el soluto y el disolvente.

¿Cuál es la diferencia entre molaridad y molalidad?

La molaridad se refiere a los moles de soluto por litro de disolvente, mientras que la molalidad se refiere a los moles de soluto por kilogramo de disolvente. La molalidad es más relevante en el contexto de las propiedades coligativas.

¿Cómo se calcula la molalidad de una solución?

La molalidad se calcula dividiendo los moles de soluto entre los kilogramos de disolvente. Por ejemplo, para una solución de 10 gramos de yodo en 30 gramos de diclorometano, la molalidad sería 1.31 molal.

¿Qué es la presión de vapor y cómo se ve afectada por el soluto?

La presión de vapor es la presión ejercida por las moléculas de solvente que se evaporan en la fase gaseosa. La presencia de soluto reduce la presión de vapor al ocupar parte de la superficie del disolvente, impidiendo que algunas moléculas de solvente se evaporen.

¿Qué es la elevación del punto de ebullición?

La elevación del punto de ebullición ocurre cuando el soluto en una solución impide que las moléculas de disolvente pasen a la fase gaseosa. Esto requiere más energía para alcanzar el punto de ebullición, elevando así la temperatura a la que hierve la solución.

¿Cómo se calcula la elevación del punto de ebullición?

La elevación del punto de ebullición se calcula multiplicando la molalidad de la solución por una constante que es específica para cada disolvente.

¿Qué es la depresión del punto de congelación?

La depresión del punto de congelación es el fenómeno por el cual el soluto dificulta que las moléculas de disolvente formen una estructura ordenada en la fase sólida, lo que hace que el disolvente con soluto se congele a una temperatura más baja que el disolvente puro.

¿Cómo se calcula la depresión del punto de congelación?

La depresión del punto de congelación se calcula multiplicando la molalidad de la solución por una constante específica, similar a la fórmula para la elevación del punto de ebullición.

¿Por qué se utiliza sal en las calles con hielo?

La sal se usa en las calles heladas porque reduce el punto de congelación del agua, lo que permite que el agua permanezca líquida a temperaturas más bajas y, por lo tanto, se forma menos hielo.