Propiedades Coligativas
En una disolución, las propiedades macroscópicas de la materia se ven afectadas, éstas son: la presión de vapor, el punto de congelación y el punto de ebullición. Pero, ¿cómo varían? La presión de vapor (presión ejercida por una sustancia líquida en contra del aire al momento de volatilizarse) se ve afectado cuando se le incorpora un soluto a una cierta sustancia, formando una disolución. El soluto impide que la sustancia inicial volatilice a la misma velocidad, por lo cual tenderá a hacerlo a mayor temperatura. Ahora cuando la presión de vapor se iguala con la presión atmosférica (presión ejercida por el aire sobre los cuerpos en la Tierra), nos encontramos en presencia de una ebullición y la temperatura a la que se alcanzó ese estado se denomina, por ende, punto o temperatura de ebullición. Como se necesita más temperatura para que una cierta sustancia se volatilice, se necesitará más temperatura también para poder alcanzar el punto de ebullición. Ahora si enfriamos dicha sustancia, habrá un momento en el que pasara del estado líquido inicial a un estado sólido, más ordenado y rígido. Cuando esto sucede nos encontramos en presencia de una congelación y, como es de suponer, la temperatura a la que esto ocurre se denominará punto o temperatura de congelación. En el estado sólido, los átomos se encuentran ordenados de una cierta forma característica, es por eso que cuando tenemos una disolución, el soluto "molestará" a los átomos iniciales impidiéndoles alcanzar la forma normal y van a tener que adecuarse a una nueva forma en donde se incluya al soluto. Es por eso que es necesario hacer descender más la temperatura de lo que normalmente sería necesario para poder congelar la disolución. A todos estos cambios se les conoce como propiedades coligativas, es decir propiedades características de las soluciones que solo dependen de cuánto soluto haya disuelto (no del tipo de soluto). Ahora, veamos como determinar cada una de estas propiedades:
Descenso crioscópico (o del punto de congelación) y aumento ebulloscópico (o del punto de ebullición)
Para poder calcular estos cambios se usan las siguientes ecuaciones, para el punto de congelación y el punto de ebullición respectivamente:
Cambio Pto. congelación = Kc x molalidad x i (Kc = Constante crioscópica,es característica de cada sustancia usada como solvente)
Cambio Pto. ebullición = Ke x molalidad x i (Ke = Contante ebulloscópica, es característica de cada sustancia usada como solvente)
En las ecuaciones anteriores, i se conoce como factor de Van't Hoff, el cuál, de manera sencilla para nuestro caso, se calculará a partir del número de iones que quedan en disolución, es así como, por ejemplo, si una disolución presenta HI (ácido yodhídrico) su i = 2 (deja dos iones en solución), mientras que para el caso del ácido sulfúrico (H2SO4), su factor de Van't Hoff (i) será de 3 (libera dos protones y un ión sulfato, 3 iones totales).
Tengan en mente que:
Cambio Pto. congelación = Pto. congelación solvente puro - Pto. congelación disolución
Y que:
Cambio Pto. ebullición = Pto. ebullición disolución - Pto. ebullición solvente puro