Soluciones electrolíticas.

Se llaman soluciones electrolíticas a todas aquellas en las que el soluto se encuentra disuelto en el solvente formando IONES. En una solución de NaCl, KCl o Na2SO4 no hay ni una sola molécula de cloruro de sodio, cloruro de potasio o sulfato de sodio. Así:

Al ver esto, cabe preguntarse por qué el NaCl se disocia en 2 partículas tan elementales como el Cl- y el Na+, el KCl también en 2 iones, mientras que el Na2SO4 se disocia dando, por un lado, 2 iones sodio y, por el otro, un RADICAL sulfato, que tiene 1 azufre y 4 oxígenos.

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DE ELECTROLITOS

Las propiedades coligativas de las soluciones dependen de la concentración total de partículas  dependen de la concentración total de partículas de soluto, sin importar si las partículas son iones o moléculas. Así podemos esperar que una solución 0,1 m de NaCl tenga un total de partículas en solución igual a 0,2 m ya que como esta sal es un electrolito fuerte, disocia completamente en solución.

Para electrolitos fuertes y débiles la concentración de partículas en solución es mayor que la concentración inicial del  mayor que la concentración inicial del compuesto en cuestión, por lo tanto, al determinar experimentalmente las propiedades coligativas de estos compuestos se observan desviaciones de las teóricas esperadas.

Así, por ejemplo, si tenemos una solución 0,1 m de NaCl y calculamos su punto de congelación (Tc) considerando que este compuesto es un no electrolito resulta ser: Tc = -0,186 °C si consideramos al NaCl como es en realidad (electrolito fuerte), la concentración de partículas en solución (si partimos de una solución 0,1 m) será de 0,2 m, luego el punto de congelación de la solución es: Tc = -0,372 °C

Sin embargo, Van’t Hoff determinó experimentalmente que el punto de congelación de una solución 0,1 m de NaCl era realmente -0,348 °C, una temperatura distinta a la esperada teóricamente (-0,372 °C).La diferencia entre la propiedad coligativa esperada y observada experimentalmente para los electrolitos débiles Se debe a las atracciones  electrostáticas entre los iones en solución. A medida que los iones se mueven en la solución, los iones de cargas opuesta chocan y se unen por breves momentos. Mientras están unidos se comportan como una sola partícula llama par iónico.

El número de partículas independientes se reduce y ocasiona el cambio observado en el valor calculado respecto del valor experimental. Para nuestro ejemplo calculado -0,372 °C, observado experimentalmente  -0,348 °C.

Este fenómeno se observa en todas las propiedades coligativas de soluciones de electrolitos. Es decir, para una solución de electrolito:

Punto de Congelación calculado > Punto de Congelación experimental

Punto de Congelación calculado > Punto de Congelación experimental

Punto de Ebullición calculado < Punto de Congelación experimental

Presión Osmótica calculado > Presión Osmótica experimental

Presión de Vapor calculada > Presión de Vapor experimental

Factor de Van’t Hoff

Una medida del grado en que los electrolitos se disocian es el factor de Van’t Hoff. Este factor es la relación entre el valor real de una propiedad coligativa y el  valor calculado (considerando que la sustancia es un no electrolito) electrolito).El valor ideal de factor de Van’t Hoff para una sal puede calcularse observando la formula del compuesto. Por ejemplo:

Al factor ideal de Van’t Hoff se le simboliza por la letra (nu), debemos considerar este factor como un valor limitante, es decir, el factor Van’t Hoff para el NaCl tiene como máximo valor  = 2.Factor de Van’t Hoff.

Cuando no se dispone de información acerca del verdadero valor de “i” para una solución se utiliza  verdadero valor de “i” para una solución se utiliza siempre el valor ideal ( ) para realizar los cálculos.Factor de Van’t HoffFactor de Van’t Hoff .En estos datos podemos observar dos tendencias.

• Primero: La dilución afecta los valores de “i” para los electrolitos

“cuanto más diluida es la solución, más se aproxima i al valor limitante () de esto podemos concluir que entre  más diluida este la solución el grado de apareamiento de los iones en solución  la solución el grado de apareamiento de los iones en solución también disminuye”. La carga de los iones afecta el valor de i para los electrolitos.

• Segundo: “Mientras menor sea la carga de los iones, menor es la desviación de i del valor limitante, como conclusión entre menor sea la carga de los iones disminuye el grado de apareamiento de los iones en solución”Factor de Van’t Hoff. Finalmente aplicando el coeficiente de Van’t Hoff (i) a las expresiones algebraicas de las propiedades coligativas de soluciones no electrolitos antes mencionadas, podemos calcular las propiedades coligativas de soluciones electrolitos.Para solutos que se disocian parcialmente.

LEY DE HENRY 

DEFINICIÓN"La cantidad de gas disuelta en un liquido a una determinada temperatura es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el liquido."

Los líquidos pueden llevar gases disueltos en su seno, es decir que esta unión es tan íntima que a simple vista no distinguimos la forma gaseosa de la forma líquida.

Así la cantidad de gas que puede albergar un líquido dependerá de la temperatura, de la presión a la que está sometido el sistema líquido-gas, de la naturaleza del gas para ser absorbido (solubilidad) y la capacidad del gas para absorber gases.

Cuanto mayor sea la presión parcial de un gas sobre un líquido mayor cantidad de gas absorberá el líquido. A menor temperatura la capacidad del gas para absorber gases aumenta, por el contrario con el aumento de temperatura el liquido disminuirá su capacidad para absorber gases. Esto es lo que pasa cuando hervimos agua y comprobamos que saben burbujas, que no es otra cosa que el gas que lleva disuelto y que el aumento de temperatura le obliga a liberarlo. También la naturaleza de los líquidos es un factor importante, ya que unos son capaces de absorber más gas que otros. Por ejemplo: el nitrógeno es cinco veces más soluble en la grasa que en el agua.

Así según en que estado esté el proceso de absorción de gases se pueden establecer los siguientes estados en los líquidos (o tejidos):

Insaturado: Cuando el líquido es capaz de absorber más gas. La presión parcial que el gas ejerce sobre el líquido es mayor que la tensión (presión del gas disuelto en el líquido) de ese gas.

Saturado: Existe un equilibrio y la cantidad de gas que absorbe el líquido es la misma que elimina. La presión parcial del gas es igual a la tensión.

Sobresaturado: La cantidad de gas contenida en el líquido es superior a la que puede absorber y por lo tanto libera el exceso de gas. La presión parcial del gas es menor que la tensión del mismo.

Apenas podemos imaginar la complejidad para estos cálculos cuando utilizamos mezclas de gases inertes en una inmersión, ya que en determinados momentos podemos estar saturados de un gas e insaturado del otro gas.

 

“  LEY DE RAOULT “.

La presencia de otra sustancia (B) disminuye la presión de vapor de un determinado líquido (A). La evaporación es un fenómeno de naturaleza estadística donde laS probabilidades que el fenómeno ocurra es proporcional al número de moléculas. Si el número de moléculas relativo de un componente disminuye también lo hacen lasvelocidades de evaporación y condensación y el equilibrio se establece con un menor contenido de moléculas en la fase gaseosa. La relación entre las presiones de vapor de un líquido puro y la presión de vapor de tal líquido actuando como solvente, a la misma temperatura, está dada por la ley de Raoult.

 ELEVACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN 
( soluto no volátil y no disociable)

El punto de ebullición de una disolución es la temperatura a la cual su presión de vapor iguala
la presión atmosférica.

 Kb = Constante de elevación del punto de ebullición o constante ebulloscópica. Depende del

solvente y su valor se encuentra

DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN
Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye.
Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro

OSMOTICA

Un fenómeno de flujo sólo de solvente y nada de soluto a través de membranas semipermeables para disminuir gradientes de concentración es de importancia a nivel celular en organismos biológicos por los efectos de presión que se generan y que afectan las estructuras.

 

Bibliografía:

 

http://www.rikysub.com/ley%20de%20henry.htm

http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Liquid3/node22.html