Las soluciones son sistemas homogéneos que contienen dos o más componentes, así como productos que son el resultado de la interacción de estos componentes. Pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso. Considere el estado líquido de agregación de soluciones. Incluyen un disolvente y una sustancia disuelta en él (esta última es menor).
Las propiedades coligativas de las soluciones son sus características que dependen directamente solo del solvente y la concentración de la solución. También se les llama colectivos o comunes. Las propiedades coligativas de las soluciones se manifiestan en mezclas en las que no existe interacción de naturaleza química entre sus componentes constituyentes. Además, las fuerzas de acción mutua entre las partículas del solvente y las partículas del solvente y la sustancia disuelta en él son iguales en soluciones ideales.
Propiedades coligativas de las soluciones:
1) La presión de vapor es menor sobre la solución que sobre el solvente.
2) La cristalización de la solución ocurre a una temperatura por debajo de la temperatura de cristalización del solvente en su forma pura.
3) La solución hierve a una temperatura más alta que el propio solvente.
4) Fenómenoósmosis.
Consideremos las propiedades coligativas por separado.
Equilibrio en el límite de fase en un sistema cerrado: líquido - vapor se caracteriza por una presión de vapor saturada. Dado que parte de la capa superficial de la solución está llena de moléculas de soluto, el equilibrio se logrará a una presión de vapor más baja.
La segunda propiedad coligativa, una disminución en la temperatura de cristalización de una solución en comparación con un solvente, se debe al hecho de que las partículas de la sustancia disuelta interfieren con la formación de cristales y, por lo tanto, evitan la cristalización cuando la temperatura disminuye..
El punto de ebullición de la mezcla es mayor que el del solvente en estado puro, debido a que la igualdad entre la presión atmosférica y la presión de vapor saturado se logra con un mayor calentamiento, ya que algunas de las moléculas del solvente están asociadas con partículas de la sustancia disuelta.
La cuarta propiedad coligativa de las soluciones es el fenómeno de la ósmosis.
El fenómeno de la ósmosis es la capacidad de un solvente para migrar a través de una partición que es permeable a algunas partículas (moléculas de solvente) e impermeable a otras (moléculas de solvente). Esta partición separa una solución con un alto contenido de soluto de una solución menos concentrada. Un ejemplo de tal partición semipermeable es la membrana de una célula viva, una vejiga bovina, etc. El fenómeno de la ósmosis se debe a la igualación de concentraciones en ambos lados, separados por una membrana, que estermodinámicamente más favorable para el sistema. Debido al movimiento del solvente hacia una solución más concentrada, se observa un aumento de presión en esta parte del recipiente. Este exceso de presión se denomina presión osmótica.
Las propiedades coligativas de las soluciones sin electrolitos se pueden representar matemáticamente mediante las ecuaciones:
∆ Cda.=Equip∙Ver;
∆Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Las propiedades coligativas en términos numéricos difieren para soluciones con electrolitos y soluciones sin electrolitos. Para los primeros, son algo más grandes. Esto se debe al hecho de que en ellos se produce una disociación electrolítica y el número de partículas aumenta significativamente.
Las propiedades coligativas de las soluciones se utilizan ampliamente en la vida cotidiana y en la producción, por ejemplo, el fenómeno de la ósmosis se utiliza para obtener agua limpia. En los organismos vivos, muchos sistemas también se basan en las propiedades coligativas de las soluciones (por ejemplo, el crecimiento de las células vegetales).
