Buenas tardes, vamos a empezar esta tercera sesión de la asignatura de
fundamentos químicos de la ingeniería para distintos grados de
ingeniería y hoy vamos a trabajar disoluciones y propiedades colegativas.
Es un tema ya mucho más práctico con respecto a los dos anteriores que
hemos visto y donde tiene también un mayor desarrollo de problemas
numéricos. A partir de ahora también los temas siguientes también tienen
una mayor aplicación en ejercicios numéricos con respecto a lo que hemos
visto hasta ahora, de una manera significativa el cambio. Bueno, ¿qué es
una disolución? Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más
sustancias que están en diferentes proporciones. Es un sistema material
homogéneo, hay que diferenciar ¿Qué es una disolución de lo que es una
mezcla? A ver, una mezcla puede ser un sistema homogéneo o heterogéneo.
Un sistema homogéneo y una mezcla es una disolución. Ahora, si nosotros
podemos distinguir a simple vista los componentes de una mezcla, es un
sistema heterogéneo y ya no es una disolución. La disolución no podemos
distinguir a simple vista los componentes de la mezcla homogénea. Bueno,
podemos tener disoluciones gaseosas, líquidas, sólidas... En las casos de
sólidas se suelen llamar aleaciones, en muchos casos. Y sobre todo, en
este tema se trabajan más las disoluciones líquidas. Después, hablar un
poquito de una serie de conceptos como es lo que es una disolución
saturada. ¿Qué es una disolución saturada? Es aquella que ya no permite
una mayor cantidad de soluto. Y suelto en la misma. Eso no quiere decir que
una disolución saturada sea concentrada. Porque hay sustancias que son muy
poco solubles y por lo tanto que se saturan con muy poquita cantidad. Pero
eso no quiere decir que sea concentrada, será diluida. Es decir, que no
confundamos el concepto de concentrado y diluido, ahora veremos las formas
de expresar la concentración, con saturada o no saturada. Claro, una
disolución... Una disolución muy soluble, en agua, al saturarla, va a ser
muy concentrada, eso sí. Pero si es muy poco soluble, no será
concentrada. ¿Y qué es una disolución no saturada? Pues aquella que se
puede disolver una mayor cantidad de soluto en la misma. ¿Y qué es una
disolución sobresaturada? Bueno, es un sistema inestable. ¿Cómo
conseguimos una disolución sobresaturada? Por ejemplo, ¿saturamos una
disolución? No. ¿Y qué pasa? Y seguimos metiendo soluto que no se
disuelve. ¿Qué hacemos? Calentamos. Y al calentar, como generalmente
aumenta la solubilidad con el calor, la temperatura, se nos disuelve algo
más. ¿Qué pasa? Que al enfriar, puede ser que tengamos una disolución
sobresaturada. Que tengamos ahí disuelto una cantidad mayor de la que
cabría esperar siendo una disolución saturada. Eso es un sistema
inestable, que en cualquier momento puede precipitar. ¿Vale? Por eso se
dice que son sistemas inestables. Que hay más cantidad de soluto disuelto
que la saturada. Eso se puede conseguir, ¿no? Calentando una disolución
que tenga previamente, no se haya podido disolver todo el soluto. ¿Vale?
Bueno. Ahora bien, formas de expresar la concentración de la disolución.
Esto es importante. Porcentaje en masa. Gramos de soluto por cada 100
gramos de disolución. Porcentaje en masa-volumen. Gramos de soluto por 100
mililitros de disolución, por ejemplo. Porcentaje en volumen. Pero de
todas estas también, cuando hablamos de porcentaje en masa y porcentaje en
volumen, tenemos que hablar de las PPMs, de las partes por millón. PPMs.
Partes por millón. Esto lo tenéis vosotros en vuestro libro. En concreto.
En concreto lo tenéis. A ver. Bueno. Se nos ha puesto aquí al lado mucha
música. Bueno. Sí. La página 124, ¿no? El apartado. Este apartado que
tenéis del 3-1 mismo. Bien. Las partes por millón. Esto es importante.
Más que nada se utiliza más en la parte ambiental. Pero partes por
millón representa una relación de un millón. A ver, ¿qué quiere decir
esto? Pues podría ser una relación masa-volumen. Miligramos por litro.
Eso sería partes por millón. ¿Y por qué? A ver, mirad. Ahora voy a
poner aquí. Miligramos. Gramos y kilo. Cada salto serían mil. Ahora
podría poner aquí. Los kilos irían los litros o también los decímetros
cúbicos. Aquí pondríamos los metros cúbicos. Aquí los mililitros.
¿Vale? Sí. Entonces, una relación volumen-volumen. Masa-masa o
masa-volumen. Que haya dos saltos. Es decir, de miligramos a litros. Por
ejemplo. De gramos a metros cúbicos. Gramos por metro cúbico o miligramos
por litro es lo mismo. Son ppm, partes por millón. ¿De acuerdo? Si fuese
en volumen. Pues mililitros por decímetro cúbico. O mililitros. No,
perdona. Mililitros por metro cúbico. ¿Vale? Sí, me seguís. Pese a que
los mililitros es lo mismo que los centímetros cúbicos. Entonces.
¿Formas de expresar la concentración? Bueno. Pues en forma de ppm. Puede
ser masa-volumen. Por ejemplo, miligramos por litro. Gramos por metro
cúbico. Veis que hay dos saltos. Esto es uno. Esto es otro. Cada salto son
mil unidades. Buscamos relaciones de uno a un millón. También están las
partes por billón. Que sería en tres saltos. Cada salto son mil. Por
ejemplo, miligramos por metro cúbico. Eso serían partes por billón.
Partes por billón. Miligramos por metro cúbico. Y como os decía. Puede
ser masa-volumen, masa-masa o volumen-volumen. Es relacionar una unidad que
tengamos aquí a la izquierda con otra que está a la derecha haciendo dos
saltos. Y eso son partes por millón. Si las relacionamos con una que
corresponde a tres saltos que sólo podemos hacerlo con miligramos por
metro cúbico serían partes por billón. ¿Vale? Bueno, la fracción
molar. Ahora veremos ejercicios de esto. El porcentaje en volumen muchas
veces el porcentaje en volumen nos suelen dar la composición del aire
porcentaje en volumen o porcentaje en masa. ¿Y qué es eso? El porcentaje
en volumen, recordemos es lo mismo que el porcentaje en molar en moles.
Cuando a mí me dicen que el aire tiene un 20% de volumen de oxígeno y un
60% de nitrógeno ¿Pero dónde ando? En volumen. Quiere decir que hay un
20% en moles de oxígeno y un 20% en moles de nitrógeno. Y eso está
relacionado con la fracción molar. ¿Por qué qué es la fracción molar?
La fracción molar, si tenemos dos componentes Uy, perdonad. Sería n sub a
partido n sub a más n sub b. Sería la fracción de los moles, ¿no? Y la
fracción molar del otro, si sólo tenemos dos pues sería n sub b partido
n sub a más n sub b. Bueno, siempre la suma de las fracciones molares en
la unidad. Y la molaridad, muy importante moles de soluto por litros de
disolución. ¿Vale? La normalidad no lo voy a comentar porque en este tema
no tenéis ejercicio, no trabajáis pero sí la molalidad. La molalidad es
importantísima. La molalidad nos relaciona la masa de soluto y los kilos
de disolvente A diferencia de la molalidad que son los moles de soluto por
litros de disolución ¿Veis? La diferencia, kilos de disolvente, litros de
disolución ¿Pero sabéis qué pasa? Las dos formas de expresar la
concentración coinciden. ¿Cuándo coinciden? Cuando tenemos disoluciones
muy diluidas. En disoluciones muy diluidas podemos decir que un kilo de
disolvente, un kilo de agua es un litro de agua es un litro de disolución.
En disoluciones muy diluidas. Veremos alguna cuestión. Ahora hay que tener
muy claro una cuestión y esto también os lo pone en vuestro libro en la
página 125 Si nosotros queremos pasar de la molalidad o de la fracción
molar a molaridad es decir, porque la molalidad son moles o kilos de
disolución o de disolvente cuando queremos pasar de cantidad de masa de
disolvente de disolución a volumen de disolución necesitamos la densidad
de la disolución es imprescindible lo veremos en algún ejemplo ahora es
decir, es imprescindible tener la densidad de la disolución es que la
densidad de la disolución y mucha gente lo confunde nos relaciona la masa
y el volumen de la disolución la densidad de una disolución voy a
aprovechar esta página bueno, voy a irme a la pizarra porque no quisiera
que FQ a ver era presentación 3 vale esto es del otro día decía que la
densidad de la disolución que es la masa el volumen es la masa de la
disolución y esto es el volumen de la disolución vale, y que unidades se
suele utilizar pues depende, pueden ser gramos por centímetro cúbico
gramos por mililitro gramos por litro kilos por litro y kilos por metro
cúbico todas estas unidades os podéis encontrar y recordaréis que aunque
lo pondré sólo una vez un metro cúbico son 10 elevado a 3 decímetros
cúbicos y un decímetro cúbico como bien sabéis son 10 elevado a 3
centímetros cúbicos recordando la equivalencia capacidad-volumen un
decímetro cúbico perdonad un decímetro cúbico equivaldría y un
centímetro cúbico sabéis que equivale a un mililitro vale son
equivalencias que tenemos vale son equivalencias un decímetro cúbico un
litro bueno, pues con estos factores de conversión correspondientes
podemos convertir digamos las unidades que a nosotros nos puede interesar
en cada momento, en cada ejercicio de acuerdo vale venga vamos a seguir no,
esta no es y queremos ir aquí vamos a seguir un poquito más antes de
pasar a hacer algún ejercicio bueno, ¿qué factores afectan a la
solubilidad? bueno depende si estamos hablando de sólidos líquidos o
gaseosos no, pero en general podemos decir que un aumento de la temperatura
suele aumentar la solubilidad la presión afecta muy poco a sólidos y
líquidos pero afecta sobre todo a los gases la solubilidad de un gas, por
ejemplo el oxígeno disuelto en agua en el agua del mar aumenta con la
presión y disminuye con la temperatura la solubilidad la solubilidad de
los gases ¿qué pasa en verano? que la concentración de oxígeno disuelto
en el agua en el agua del mar disminuye y eso produce efectos negativos el
que se vaya consumiendo el oxígeno disuelto que puede haber en lagos, etc
es un problema para el ecosistema entonces la solubilidad la solubilidad de
un gas en un disolvente aumenta a medida que aumenta la presión, a
temperatura constante ¿vale? a mayor presión, claro pues nosotros
queremos tener agua gasificada bebidas con gas, carbonatadas pues se
introducen a presión y a mayor presión podré meter mayor cantidad ahora
tendríamos que pasar a las propiedades coligativas de las disoluciones
pero permíteme que antes de hablar de ella hagamos algunos ejercicios de
las disoluciones que son importantes vamos a hacer algún problema ¿vale?
os voy a comentar una serie de ejercicios ya sé que el enunciado está un
poquito pequeño pero bueno, lo tenéis ahí en el archivo dice aquí un
ácido sulfúrico es del 98% de riqueza y densidad 1,8 gramos por mililitro
dice que determinamos la molalidad la molalidad, la fracción molar y el
volumen de ácido que se precisa para preparar un volumen de 250 mililitros
5 molar alguna vez han caído cosas parecidas de esto en las pruebas, pues
vamos a ver un sulfúrico del 98% de riqueza ¿qué es el 98% de riqueza?
pues el porcentaje en masa eso qué quiere decir que por cada 100 gramos de
disolución hay 1,8 gramos de H2SO4 y la densidad 1,8 gramos por mililitro
eso qué son gramos de disolución por mililitro de disolución ¿que lo
puedo pasar a gramos por litro? ¿cómo? pues sabemos que un litro son mil
mililitros por lo tanto serán 1800 gramos por litro si hago un factor de
conversión mil mililitros es un litro no lo he puesto aquí
explícitamente ¿cómo puedo calcular la molaridad a partir de los datos
que tengo? si tengo que calcular la concentración de una disolución que
es una relación masa soluto perdón, soluto disolvente o soluto
disolución nunca he de partir de la densidad porque la densidad es una
relación ¿qué relación es la densidad? disolución, disolución lo
hemos comentado, a que sí lo veis aquí la densidad es una relación
entonces no va a ser mi primer factor de conversión mi primer factor de
conversión tiene que ser algo relacionado las unidades a lo que yo tengo
que buscar ¿qué busco? molaridad ¿y qué es la molaridad? moles partido
por litro, moles de soluto partido por litros de disolución luego parto
del porcentaje en masa parto del porcentaje en masa que es una relación
soluto disolución del porcentaje en masa que es una relación soluto
disolución ¿vale? y entonces convierto los gramos de soluto a moles como
con la masa molecular primer factor de conversión no pongo verde porque
aquí ya está verde lo voy a cambiar y con esto tacho gramos de sulfúrico
con gramos de sulfúrico ya tengo los moles ¿y ahora qué tengo que hacer
para pasar a litros de disolución? pues utilizar la densidad porque la
densidad es la magnitud física que nos relaciona la masa y el volumen de
la disolución fijaos 1800 gramos de disolución es un litro de disolución
ya he tenido la habilidad de haberla dejado en gramos por litro para
ahorrarme un factor de conversión 18 molar 18 moles de soluto 18 moles de
sulfúrico por litro de disolución bien, ya tenemos un apartado vamos con
el apartado B la molalidad es una relación soluto disolvente una relación
soluto disolvente la molalidad entonces ya no puedo partir de 98 a 100
porque 98 a 100 es una relación soluto disolución entonces hemos de
partir de una relación soluto disolvente 98 gramos de sulfúrico partido 2
gramos de agua 2 gramos de agua vale porque 2 gramos de agua porque si es
del 98% de riqueza no por cada 100 gramos de disolución que tenemos 98
gramos de sulfúrico y 2 gramos de agua por eso pongo 98 gramos de
sulfúrico 2 gramos de agua parto de una relación soluto disolvente y
ahora ya no me queda más que hacer lo mismo de antes convertir los gramos
de soluto a moles y los gramos de agua a kilos de manera que se va
simplificando vale y me queda una disolución en este caso 500 molal hoy
dais cuenta que no coincide la molalidad con la molaridad es que tengo una
disolución muy concentrada 518 no se parece en nada pues ahí estamos vale
518 no se parece en nada y la fracción molar que es la fracción molar
pues los moles de soluto por ejemplo partido de moles de soluto más moles
de disolvente esto no se puede hacer directamente con un factor de
conversión los moles de la disolución que es la suma de los moles de
soluto más moles de disolvente hay que hacerlo con fórmula no hay un
factor de conversión que me convierta los gramos de disolución a moles de
disolución no, eso no existe tengo que pasar independientemente los gramos
de soluto a moles de soluto y los gramos de disolvente a moles de
disolvente y a partir de aquí sí que podré calcular la fracción molar
por la fórmula que tenéis en la pizarra pues 0,90 parece ser y el último
apartado volumen de ácido concentrado se referirá a este concentrado que
se necesita para preparar 250 mililitros de disolución 5 molar bueno esto
es un proceso de dilución diluir un ácido mirad la dilución de un ácido
yo tengo un ácido 18 molar tenemos un ácido 18 molar y queremos
convertirlo en 5 molar pero sabiendo que el volumen que yo quiero preparar
son 250 mililitros y quiero saber qué volumen necesito de este ácido
concentrado mirad, aquí hay una cosa que tenéis que tener presente en
todas las diluciones ¿y qué es? pues tenéis que tener presente en todas
las diluciones que la cantidad de soluto permanece siempre invariable
porque cuando yo diluyo una sal ¿qué es lo que hago? meter agua meto
agua, entonces los moles que tengo de soluto no cambian ¿y eso qué quiere
decir? pues si la molaridad si os acordáis la molaridad son número de
moles partido por el volumen el número de moles ¿a qué es igual? a la
molaridad multiplicada por el volumen ¿eso qué quiere decir? que la
molaridad por el volumen de la disolución concentrada ha de ser igual a la
molaridad por el volumen de la disolución diluida ¿vale? molaridad por
volumen de la disolución concentrada igual a la molaridad por volumen de
la disolución diluida si sustituís esto sale 69,4 mililitros es decir eso
quiere decir que yo necesito 6 mililitros del ácido concentrado para que
al diluirlo con agua hasta 250 la disolución sea 5 molar qué bien,
sencillo ¿no? hay más formas de hacerlo a esto pero esto es una forma muy
idéntica y muy sencillita si calculamos previamente la molaridad ¿de
acuerdo? bueno aquí tenemos otro venga, dice ¿qué volumen de agua hay
que añadir a 100 centímetros cúbicos de ácido sulfúrico 18 molar para
que la concentración sea 4,5 molar suponer volúmenes aditivos otra vez un
proceso de dilución vamos a ver este ejercicio de dilución ¿no?
dilución estamos en un problema de dilución ¿vale? sí entonces tenemos
inicialmente yo tengo 100 centímetros cúbicos ¿no? de ácido 18 molar y
yo quiero que sea 4,5 molar lo veis ¿y este V prima qué será? el volumen
final de la disolución ¿no? porque en todo este proceso de dilución yo
sé que la molaridad por el volumen del ácido inicial concentrado ha de
ser igual a la molaridad por el volumen del ácido diluido entonces de
aquí sustituyendo puedo sacar V prima y si pongo la V en centímetros
cúbicos V prima me sale a centímetros cúbicos ¿y V prima qué es? el
volumen final de la disolución de ácido diluido pero la pregunta es ¿y
cuánta agua he tenido que añadir? si yo tenía 100 y al final son 400
¿cuánta agua he de añadir? 300 suponiendo los volúmenes aditivos eso no
siempre es verdad pero lo dice el enunciado suponer volúmenes aditivos
¿de acuerdo? otro ejemplo se forma una disolución de cludo de calcio
disolviendo 80 gramos de sal en 100 gramos de agua nos da la densidad es
decir que calculemos la molaridad y la fracción molar fijaos nos pide la
molaridad la molaridad es una relación soluto disolución ¿yo puedo poner
8 gramos de sal partido 100 gramos de agua? pues no porque los 100 gramos
son de disolvente no es de la disolución ¿cuáles son los gramos de la
disolución? aquí los gramos de la disolución son los gramos de soluto
más los gramos de disolvente es decir 8 más 100 108 gramos de disolución
¿vale? y por eso pongo aquí 108 gramos de disolución convierto los
gramos de soluto a moles ¿cómo? con la masa molecular me da las masas
atómicas del calcio y del cloro en total son 111 y después una cosa muy
importante ¿cómo convierto los gramos de disolución a litros? con la
densidad la densidad es la magnitud física que nos relaciona la masa y el
volumen de la disolución entonces utilizo la densidad para convertir de
masa de disolución a volumen de disolución ¿de acuerdo? tachamos gramos
de dión con gramos de dión y por otra parte tenemos que un litro son 1000
mililitros ¿si? bien uno más dice aquí el ácido fluídico concentrado
tiene una concentración del 49% en masa y no hay densidad ¿cuál es la
molaridad? bueno, la molaridad la hacemos igual que antes ¿no os parece?
no tiene mayor secreto es a partir del porcentaje en masa pasamos a moles y
después con la densidad ¿vale? entonces pues dice ¿cuál es la molaridad
de la disolución que resulta mezclar 500 mililitros de este ácido con un
litro de ácido fluídico 2 molar? no mezclo dos ácidos entonces ¿cómo
puedo calcular la molaridad de la disolución resultante? pues calculo los
moles que tiene cada muestra de ácido la primera muestra son medio litro
¿no? ¿vale? de disolución 28,7 molar y después tenemos un litro de
disolución 2 molar ¿vale? ¿que hemos hecho? hemos convertido a moles y
hemos sumado los moles la materia, los gramos y los moles siempre se pueden
sumar ¿vale? entonces en la disolución sumo los 14,3 más los 2 ¿y cuál
será el volumen de la disolución? pues como suponemos volúmenes aditivos
será medio litro más un litro pues 10,9 molar ¿no? cuando hagamos son
litros, una L de litros ¿vale? litros bueno, pues aquí tenéis otros
ejercicios aquí pues aquí te dice cuántos mililitros de ácido
sulfúrico se necesitan para preparar un litro de disolución 1 molar yo
siempre os aconsejo que cuando nos den datos de un ácido concentrado como
es en este caso aquí los tenéis calculemos la molaridad aunque no nos lo
pidan porque esto después nos ayuda mucho a poder trabajar con esta
fórmula y acabáis mucho antes aquí abajo os he puesto otro método por
factor de conversión, que está bien hecho ¿eh? y seguro que algunos de
vosotros no tenéis ningún problema en hacerlo pero bueno hay que ir con
precaución os sugiero que lo veáis y que no os equivocáis siempre cuando
se trabaja con factor de conversión es muy importante poner las unidades y
no confundamos lo soluto con el disolvente porque si no poned la
disolución, perdonad porque si no ya la hemos liado bueno pues tenéis
aquí algunos ejercicios más de dilución ¿no? yo creo que voy a pasar
ahora aquí tenéis una serie de ejercicios de disoluciones para ir
practicando ¿de acuerdo? de molaridad, de distintas formas de expresar la
concentración permitidme que vuelva a la presentación un poquito ¿no?
esto como este archivo lo podéis descargar pues podéis practicar en casa
¿eh? vale venga, propiedades colegativas de las disoluciones de no
electoritos bueno hay propiedades de las disoluciones que dependen del
número de partículas de soluto disueltas en el disolvente y no de su
naturaleza ¿eso qué quiere decir? pues que hay determinadas propiedades
como es el descenso de la presión de vapor de una disolución como la
elevación de la temperatura de ebullición o el descenso de la temperatura
de congelación o como la presión osmótica que depende de la
concentración de la disolución y del número de partículas presentes en
la disolución cuando digo número de partículas depende si se trata de un
compuesto covalente o de especies iónicas que provienen de electoritos
fuertes o débiles ¿vale? pero es decir que el descenso de la presión de
vapor de una disolución ¿no? de un soluto como puede ser glucosa ¿no? en
agua o sacarosa en agua no depende de que sea glucosa o sacarosa depende
única y exclusivamente de su concentración vale lo mismo ¿eh? depende de
la concentración y no de la naturaleza del soluto aunque si depende de la
naturaleza del disolvente para cada disolvente porque cada disolvente tiene
una presión de vapor ¿vale? igual pasa con la temperatura de ebullición
yo puedo tener una disolución de glucosa en agua y de sacarosa en agua si
es la misma concentración se produce el mismo incremento del descenso de
la temperatura de congelación e igual la presión osmótica que se realiza
vamos a ver esto la ley de Raoult nos dice ¿no? que cuando tenemos un
disolvente se disuelve en él un soluto no volátil la disolución
disminuye la presión de vapor de la disolución de manera que el descenso
de la presión de vapor de la disolución lo tenéis aquí el descenso de
la presión de vapor de la disolución es igual a la presión de vapor del
disolvente puro este descenso ¿qué es este descenso? este descenso es
igual a la presión de vapor del disolvente puro por la fracción molar del
soluto el descenso cuando tenemos una disolución la presión de vapor
disminuye disminuye la presión de vapor entonces este descenso relativo de
la presión de vapor es igual a la fracción molar del soluto esta fórmula
de la ley de Raoult habría que saberla o también podemos aprender con
esta otra fórmula que nos dice que la presión de vapor de una disolución
es igual a la fracción molar del disolvente por la presión de vapor del
disolvente puro las dos son equivalentes una de las dos podéis utilizarla
sin ningún problema otra propiedad el incremento de la temperatura de
ebullición o el descenso de la temperatura de congelación ¿qué pasa?
cuando es que hierve un líquido cuando su presión de vapor coincide con
la presión de vapor es igual a la presión atmosférica si ya hemos dicho
que una disolución produce una disminución de la presión de vapor de la
disolución eso quiere decir que tendré que aumentar más la temperatura
de la disolución para que empiece a hervir porque tengo que alcanzar una
presión de vapor igual al menos a la presión atmosférica ¿vale?
entonces el incremento de la temperatura de ebullición es igual a la
constante ebullioscópica la constante ebullioscópica por la molalidad la
molalidad ahora no es la molalidad M de molalidad y eso es el incremento de
la temperatura de ebullición y el descenso de la temperatura de
congelación es un descenso porque ya sabéis que el agua los
anticongelantes que se adicionan a los vehículos que ponen un compuesto
covalente, soluble en agua como es el etilen glicol no forman con el agua
una disolución ¿qué pasa con esa disolución? que ya no congela a cero
grados congela a menos cinco, a menos diez, a menos quince ¿de qué
depende? de la concentración a mayor etilen glicol, mayor descenso de la
temperatura de congelación cuanto mayor sea la molalidad e igual el
incremento de la temperatura de ebullición aunque eso no es la principal
función de los anticongelantes pero bueno, herviría a 101 a 102,
dependería las constantes estas ebullioscópicas y crioscópicas estas
constantes dependen de la naturaleza del disolvente de la naturaleza del
disolvente ¿vale? ¿qué quiere decir esto? que para el agua tienen unos
valores para el benzeno otro disolvente tiene otros valores y así
sucesivamente ojo, son propias de cada disolvente igual que la presión de
vapor de un disolvente puro es propia de cada disolvente presión osmótica
osmosis, ¿qué es esto de la osmosis? es el paso de moléculas de
disolvente a través de una membrana semipermeable claro, y lo primero
sería saber que es una membrana semipermeable una membrana semipermeable
es aquella que permite el paso de las moléculas de disolvente pero no las
de soluto me explico es que las moléculas de disolvente como son las
moléculas de agua son muy pequeñitas y las moléculas de soluto como
puede ser la glucosa que es C6H12O6 son muy grandes entonces la membrana
semipermeable o membrana porosa la semipermeable permite solo el paso a
través de ella de moléculas muy pequeñitas por ejemplo las del agua, sin
embargo moléculas como la glucosa no pueden pasar entonces esto es la
osmosis el paso de moléculas de disolvente en este caso, en este ejemplo
de moléculas de agua por una membrana desde una disolución diluida a otra
más concentrada claro, es que la osmosis lo que produce en general es que
siempre el agua migra siempre de la parte más diluida a la parte más
concentrada ¿de acuerdo? bien esto es un proceso de osmosis y entonces si
nosotros ponemos en contacto dos disoluciones una membrana semipermeable de
distinta concentración migrará moléculas de disolvente de la disolución
más diluida a la más concentrada hasta que se equilibren las
concentraciones y la presión que ejercen sea la misma ambos miembros
¿vale? bueno, esto es igual el fundamento de las desaladoras es la osmosis
inversa ¿qué se hace en las desaladoras? en las desaladoras lo que se
hace, ¿qué es? tú tienes agua salada ¿no? bueno, agua salada y agua
salada tú metes, ejerces mucha presión en uno de los dos recipientes
haces que las moléculas de agua se vayan al otro lado ¿qué pasa aquí?
cada vez agua más salada al otro lado, cada vez agua menos salada y vas
repitiendo esos procesos hasta que tú vas obteniendo agua con una
concentración de sal lo suficientemente baja para que sea potable y aquí
cada vez tienes sal, agua cada vez más concentrada de sal mucho más del
agua del mar entonces cuando esto se vierte al mar pues ya sabéis el
ecosistema siempre se ve afectado es algo que está ahí entonces la
presión osmótica pi es igual a CRT, esta es la fórmula pi igual a CRT pi
es la presión osmótica y CRT es la concentración la molaridad pi es
igual a CRT sólo en distribuciones muy diluidas podríamos utilizar esto
pi igual a la molalidad pero sólo en muy diluidas sólo en muy diluidas
podríamos sustituir la concentración la molaridad en la molalidad sólo
en distribuciones muy diluidas ¿de acuerdo? bueno ¿qué pasa si en lugar
de tener una sustancia covalente y esto es muy importante es muy importante
tengo un electrolito un electrolito ¿qué es un electrolito? un
electrolito es una especie química que se disocia en iones la glucosa la
sacarosa son compuestos covalentes aunque sean solubles en agua C6H12O6
tiene grupos OH la sacarosa son solubles en agua son solubles en agua pero
ojo ¿por qué son solubles en agua? porque son muy polares sin embargo los
electrolitos la sal común, el cloruro de sodio el sulfato de sodio bueno
cloruro de magnesio etcétera los electrolitos son compuestos iónicos que
su solubilidad en agua viene condicionada si os acordáis por algo con la
energía reticular cuanto más iónico es un compuesto más solubles en
agua entonces están los electrolitos fuertes y los débiles os he dicho al
principio cuando os hablaba de las propiedades coligativas esa propiedad
coligativa depende de qué del número de partículas que hay en
disolución entonces fijaos si nosotros tenemos por ejemplo glucosa C6H12O6
¿no? 1 molar vale y tengo cloruro de sodio 1 molar la pregunta es el
incremento de la temperatura de ebullición el descenso de la presión de
vapor va a ser lo mismo no, ¿por qué? porque el cloruro de sodio me
genera dos partículas ¿vale? pues si es un electrolito fuerte eso que
quiere decir que la I este parámetro I vale 2 entonces fijaos el
incremento de la temperatura de ebullición o el descenso de la temperatura
de congelación o el descenso de la presión de vapor un momentito eh esto
aquí había una D I por X sub S ¿no? estas fórmulas dependen de este
parámetro I a veces tenéis problemas de prueba y examen está en otro
archivo ¿no? donde me dan este parámetro I o me lo piden ¿vale? claro
alguien me dice ¿y siempre va a valer el número de partículas? depende
puede ser que yo tenga una sal que no esté totalmente disociada y la I no
valga 2 sino que valga 1,4 o 1,6 pero eso me lo tiene que dar o me lo han
de pedir ¿de acuerdo? venga os voy a poner otro ejemplo vamos a suponer
que tenemos una disolución de sacarosa C12 H22 refresca la página no se
ve bien la escritura en color rojo ah perdona disculpa es que lo tengo
aquí disculpadme no lo había lo corrijo eh disculpadme a ver no voy a
utilizar el rojo tan fácil como eso decía tenemos sacarosa C12 H22 o 11
esto es la sacarosa por ejemplo 0,5 molar y tengo por ejemplo sulfato de
sodio ¿no? también 0,5 molar y ahora por ejemplo también cloruro de
potasio también 0,5 molar ¿vale? estas tres disoluciones y yo os pregunto
¿cuál de las tres tendrá mayor temperatura de inmunición, mayor
descenso de la presión de vapor, menor temperatura de congelación?
¿cuál tendrá mayor presión osmótica de las tres? claro me diréis pues
dependerá del número de partículas que genere en disolución ¿no?
entonces vamos a ver si el verde se ve bien aquí la I ¿qué vale la I
aquí? 1 tiene el sulfato de sodio 2 de ion sodio más ion sulfato ¿qué
vale la I si está totalmente disociado? ¿cuántas partículas son? tres
¿no? ¿lo veis? el sulfato de sodio esto cuando lo veamos un poquito no se
ve bien así que sí, sí se ve David es porque cuando llevas un rato se
bloquea el usuario de todas formas enseguida que esté disponible la
grabación yo la incluyo en el foro de tutoría venga entonces KCL sería K
más más CL menos ¿qué valdría aquí la I? 2 si queremos ordenar esto
de mayor a menor temperatura de ebullición de menos a más ¿qué sería
menos? pues la sacarosa después el KCL después el Na2SO4 ¿y cuál
tendría mayor descenso de la temperatura de congelación? pues aquí por
aquí ¿no? el mayor descenso de la temperatura de congelación ¿vale? y
el descenso de la presión de vapor, pues este también ¿vale? y ¿qué
tendría mayor presión osmótica? la presión osmótica mayor sería esta
¿no? a ver, esto del descenso no lo he puesto bien es que el descenso
perdonadme un momentito el descenso también iría aquí arriba sí este es
el que tendría menor temperatura de congelación a ver no sé si el que
tendría menor temperatura de congelación es este yo voy a hacer una cosa
si os parece, para no liar para que no liéis con rayas diferentes lo voy a
poner así, y así yo creo que va a ser más fácil y no tenéis ninguna
confusión el incremento de la temperatura de congelación y el incremento
de la temperatura de ebullición es decir ¿cuál es el que tiene mayor
efecto la propiedad coligativa? el que tiene más partículas y ya está
otra cosa es que miramos en valor absoluto qué vale la temperatura de
congelación el que la tiene más baja evidentemente es el sulfato de sodio
por lo tanto el que la tiene más alta es la sacarosa pero si os pongo esto
lo vamos a liar vamos a dejarlo así, y así no os pongo dos flechas ¿de
acuerdo? vamos a ir a hacer más ejercicios quedan un ratito si os parece y
vamos a hacer ejercicios voy a abriros otro archivo y después por ejemplo
estos son sencillos dice, calcular a 100 grados centígrados la presión de
vapor de una solución obtenida sobre 5 gramos de sacarosa en 100 gramos de
agua ¿qué aplicamos aquí? ¿qué aplicamos? a ver, voy a cambiar de
color un color más oscuro aplicamos que el descenso de la temperatura la
presión de vapor es proporcional a la fracción molar del soluto calculo
la fracción molar del soluto y del disolvente ¿vale? calculo la fracción
molar del soluto y del disolvente y por lo tanto, a partir de aquí con los
moles calculo la presión molar y puedo obtener este descenso este descenso
relativo o la presión de vapor de la disolución que es 758 o 760 ¿vale?
esa aplica la fórmula la fracción molar se calcula a partir de los gramos
y los moles 5 gramos de urea en 125 gramos de agua, allá del punto de
congelación bueno tenemos la constante quioscópica el descenso de la
temperatura de congelación es la constante quioscópica por la molalidad
¿qué tengo que hacer? calcular la molalidad ¿veis que son los problemas?
los problemas de propiedades coligativas es imprescindible que sepa
calcular previamente molalidades, fracciones molares molalidad, etcétera
¿lo veis no? porque si no, no podemos calcular los descensos la
temperatura de congelación de la presión de vapor lo primero de todo es
saber aprender a calcular bien, cambiar, de forma de expresar la
concentración y después los problemas de propiedades coligativas ¿de
acuerdo? el descenso como el agua congela a cero grados y se produce un
descenso en valor absoluto porque esta fórmula, lo tenéis vosotros en el
libro también, en valor absoluto desciende 1,24 1,24 ¿vale? entonces la
temperatura de congelación no es 1,24 es 0-1,24 por eso uso el descenso
bueno aquí tenéis otro, la resorcina es que la quioscopía y la
ebulloscopía que son los descensos y aumentos de temperatura de
ebullición de una disolución se utilizan también muchas veces para
calcular masas moleculares de sustancias bueno, de todo el ámbito de la
bioquímica aquí por ejemplo la resorcina bueno, la resorcina dice que se
disuelve esta cantidad de resorcina en agua y la disolución hierve hasta
temperatura y queremos saber la masa molecular de la resorcina bueno, es
que no nos engañemos veamos el incremento de la temperatura de ebullición
a la constante ebulloscópica por la molalidad es así ahora bien, ¿qué
es la molalidad? número de moles de soluto partido kilos de disolvente ¿y
qué son los moles de soluto? los gramos de soluto partido la masa
molecular del soluto partido los kilos de disolvente y claro, aquí tenemos
la masa molecular del soluto ¿lo veis? aquí os lo he puesto vale y a
partir de aquí podemos sacar podemos sacar la masa molecular del soluto
porque sabemos el incremento de la temperatura de ebullición vale bueno,
pues aquí uno debe calcular la presión osmótica de un compuesto
covalente todos los ejemplos que tenéis en este archivo es de compuestos
covalentes entonces no aparece el factor I vale, la presión osmótica
fijaos, un gramo de sustancia en 20 centímetros cúbicos de disolución
hay que entender pues hay que pasar los gramos a moles, ¿cómo? con la
masa molecular es que la glucosa que es C6 H12 O6 ¿no? su masa molecular
es 180 si lo hacéis vale, y a partir de ahí pues podéis sacar la
presión osmótica bueno, pues aquí tenéis algunos más en esta línea de
calcular la masa molecular por ejemplo, de alguna mina de huevo a partir de
la presión osmótica aquí a partir del descenso de la temperatura de
congelación en valor absoluto, calcular la masa molecular del agua
oxigenada bueno aquí tenemos un aminoácido son ejercicios muy básicos
que os tienen que ayudar para poder coger soltura con las propiedades
coligativas ¿de acuerdo? aquí que nos pide la masa molecular de la urea,
aquí hay que operar un poco fijaos que el descenso de la presión de vapor
en la presión de vapor puro por la fracción molar del disolvente aquí
tenemos la masa molecular de la urea, que es la incógnita hay que operar
aquí para desplejar pero permitidme que os abra otro archivo que eso lo
tenéis también os pondré en la grabación del año pasado que están
comentados muchos ejercicios otro archivo que ahora os pongo es este de
aquí este archivo es muy interesante que lo trabajéis tenéis muchos
ejercicios resueltos y dice aquí que se prepara una mezcla con la misma
cantidad en agua y etilén glicol calcular la molalidad del etilén glicol
aquí simplemente es tomar de base de cálculo la misma cantidad de soluto
y disolvente tomamos miligramos de soluto y miligramos de agua que es un
kilo y a partir de ahí podemos calcular la molalidad sin problemas aquí
por ejemplo aquí tenemos una disolución de ácido sulfúrico que me da el
factor de van hoff está ahí, se llama factor de van hoff importante
también esa nomenclatura no la olvidéis es factor de van hoff o índice
de van hoff está ahí y que nos dice que en el sulfúrico vale 2,06
entonces si me pide a mí la riqueza de una disolución de sulfúrico que
congela a esta temperatura con esta constante crioscópica ¿qué hacemos?
pues tenemos el descenso de la temperatura de congelación en valor
absoluto despejando la molalidad tenemos la molalidad son moles de
sulfúrico por kilo de agua y me pide el porcentaje en masa que sería ver
los moles de sulfúrico pasados a gramos estos serían gramos de sulfúrico
por kilo de agua pero ¿es esto estrictamente la concentración en tanto
por ciento en masa? no es estrictamente esto la concentración en tanto por
ciento en masa estrictamente hablando son gramos de soluto que son 20,36
partido los gramos de disolvente que son 1000 más los gramos de soluto
para tener los gramos de la disolución y todo multiplicado por 100 fijaos
como aquí lo resuelve sin sumar los gramos de soluto aproximadamente
saldrá lo mismo si vosotros hacéis el cálculo de 20,36 entre 1000 y por
100 o entre 1020,36 y está redondeando porque es una disolución diluida
¿no? está claro bueno aquí por ejemplo se disuelve 18 gramos de sadecano
en benzol y se observa un incremento de la temperatura de ebullición que
vale la constante burioscópica del benzol el benzol ya no es lo mismo
aquí está hecho tenemos el incremento de la temperatura de ebullición
que es 1,05 la Kp este es un compuesto un hidrocarburo 16,34 lo que hacemos
es despejar la constante burioscópica el incremento de temperatura es 1,05
y dividimos por la molalidad que son los moles partido por masa molecular
partido por los kilos y tenemos la constante ebullioscópica la constante
ebullioscópica ¿de acuerdo? bueno aquí si introducimos cantidades pesos
iguales de nitrógeno y oxígeno en contenedores ¿no? separados por la
temperatura de ebullición si separamos el número de moléculas será el
mismo y si la presión es la misma hombre, el número de moléculas es por
función del número de moles está claro que si tengo la misma masa
tendré menos moléculas de oxígeno porque su masa molecular es más
grande ¿vale? y la presión ¿de qué depende la presión? si tengo el
mismo volumen y la misma temperatura depende de los moles, de las
moléculas la que tenga mayor moléculas tendrá mayor presión no depende
de la masa no se trata de que tenga la misma cantidad si tengo la misma
cantidad de masa estas propiedades de la presión o los moles depende está
condicionado de la masa molecular para saber cuantos moles tenemos y por lo
tanto la presión que se ejerce ¿vale? bueno, este es otro ejercicio que
también está resuelto aquí ¿no? me estaba mirando a ver aquí por
ejemplo, mira dice que se disuelven 17 gramos de flujo de bario en un litro
de agua la disolución resultante congela 0,4 ¿cuál es el factor de
corrección de Van Gogh? pues mirad el descenso de la temperatura de
congelación es igual a I por la Kc por la molalidad ¿qué nos pide? la I,
que es igual al descenso de la temperatura de congelación partido Kc y la
molalidad ¿vale? ¿y qué vale la molalidad? ¿qué vale el descenso en
valor absoluto? 0,4 grados centígrados y la Kc 1,86 grados centígrados
¿no? por molalidad ¿y qué vale la molalidad? son 17 gramos de flujo de
bario en cuanto en un litro de agua en un kilo de agua hay que pasar a
moles un mol de flujo de bario la masa molecular ¿y cuál será la masa
molecular del flujo de bario? pues sería el bario que es 137,3 más dos
veces el 19 19 por 2 ¿vale? esos serían los gramos de flujo de bario los
gramos de flujo de bario y a partir de aquí tendría la molalidad porque
tacharía gramos de flujo de bario con gramos de flujo de bario y me
quedarían moles partido por kilo moles partido por kilo ¿vale? aquí lo
tenéis resuelto creo después no, no estaba resuelto este pero bueno, os
lo he puesto ¿vale? aquí tenéis otro que sí que está resuelto dice
calcular a 20 grados centígrados la presión de vapor de 3 litros de una
disolución que contiene glucosa en una concentración 0,5 molar esto es
interesante muy interesante esto cayó en una prueba ¿no? ¿por qué? es
interesante porque me pide el descenso de la presión de vapor que es la
presión de vapor del disolvente puro por la fracción molar del soluto
pero me da la molaridad y tengo que llegar a la fracción molar del soluto
hay que saber pasar ¿y cómo lo hago esto? pues, ¿qué quiere decir que
sea 0,5 molar? aunque aquí está resuelto permíteme que os lo explique un
poquito 1 litro de disolución ¿no? 0,5 moles de glucosa ¿y qué es un
litro de disolución? si la densidad es 1 1100 gramos de disolución ¿no?
porque si 1,1 gramos es un mililitro 1000 mililitros que es un litro serán
1100 1100 ¿vale? y los 0,5 moles de glucosa la glucosa ¿qué habría que
hacer? pasarlos a gramos vamos a ver C6H12O6 humo uy, perdonad esto está
mal 180 gramos de glucosa es a 1 mol ¿y esto qué sale? 90 gramos
entonces, a partir de aquí puedo sacar la cantidad de disolvente ¿cómo?
restando el disolvente que será 1100 menos 90 1010 gramos de agua entonces
la fracción molar del soluto serían los moles de soluto que son 90
partido 90 partido 180 digo, 90 partido 180 más 1010 partido 18 y a partir
de aquí ¿veis cómo convertir la molaridad en fracción molar? importante
saberlo hacer, ¿eh? necesito la densidad bueno, aquí lo tenéis aquí
tenéis 3 litros a ver ah, que tenemos 3 litros de una disolución acuosa
bien, pero no pasa nada aunque sea 1 litro o 3 litros la concentración no
depende de la cantidad ¿vale? no pasa nada es que tú tengas 3 litros de
una disolución de una concentración 1 litro o 1 mililitro lo digo porque
hay gente que se lía, ¿eh? la concentración no cambia y la propiedad
cualitativa tampoco salda lo mismo bueno, pues aquí tenéis otros
ejercicios que yo os recomiendo que los vayáis trabajando y si no, pues
también tenéis o si queréis me enviáis algún mensaje por el foro de
tutoría por el correo y os ayudo en aquello que pueda de acuerdo, venga
pues muchas gracias espero que os sea de utilidad hasta otro momento