Propiedades coligativas de las disoluciones: Raoult, crioscopía, ebulioscopía y presión osmótica

Propiedades coligativas

El término propiedades coligativas proviene del latín colligatus, que significa recoger. Las propiedades coligativas de la disolución dependen del número de partículas en un volumen de disolvente determinado y no de la masa de dichas partículas ni de su naturaleza.

Ley de Raoult (descenso de presión)

Cuando se disuelve un soluto en un disolvente, desde la superficie del líquido escapan algunas moléculas en forma gaseosa; estas ejercen una fuerza llamada presión de vapor. Cuando un soluto no volátil se disuelve en un líquido, la presión de vapor del líquido disminuye. Para una disolución diluida no electrolítica, el descenso en el punto de congelación y la elevación en el punto de ebullición es directamente proporcional al número de moles de sustancia disuelta e inversamente proporcional al número de moléculas presentes.

Descenso de temperatura (crioscopía)

Una solución se solidifica por debajo de la temperatura normal de congelación del disolvente; dicha disminución es la crioscopía. El punto de congelación es la temperatura a la cual un líquido, sometido a una presión determinada, se transforma en sólido. La variación que se produce en la disolución depende de la cantidad de soluto que se disuelve.

Aumento de temperatura (ebulioscopía)

Una solución hierve por encima de la temperatura normal de ebullición del disolvente; este aumento es la ebulioscopía. La elevación del punto de ebullición está relacionada con el descenso de la presión de vapor y se aplica siempre que solo se consideren disoluciones diluidas de soluto no volátil.

Ósmosis

La ósmosis es el paso de un componente de una disolución a través de una membrana que impide el paso del resto de componentes de dicha disolución. Muchas membranas permiten pasar todos los componentes de la disolución, otras no dejan pasar ninguno y otras solo permiten un paso selectivo.

Presión osmótica

La presión osmótica es la mínima presión necesaria para impedir el paso de las moléculas del disolvente puro hacia una disolución a través de una membrana semipermeable. Si una disolución se pone en contacto con su disolvente o con una disolución más diluida a través de una membrana semipermeable que solo deja pasar moléculas del disolvente, la homogenización del sistema no se puede realizar y hay un flujo neto de disolvente hacia la disolución más concentrada. La presión osmótica es una magnitud que depende fundamentalmente de la concentración molar de la disolución y, en menor extensión, de la temperatura; es independiente de la naturaleza del disolvente y del soluto.

Resumen de conceptos clave

• Dependencia: las propiedades coligativas dependen del número de partículas por unidad de volumen.
• Aplicaciones: descenso de la presión de vapor, crioscopía, ebulioscopía y ósmosis.
• Condición: las relaciones citadas son especialmente válidas para disoluciones diluidas y solutos no volátiles.