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Propiedades coligativas de las disoluciones no electrolíticas – Disminución de la presión de vapor

Las propiedades coligativas son propiedades que dependen sólo del número de partículas de soluto en la disolución y no de la naturaleza de las partículas de soluto (si son moléculas, atómos o iones). Las propiedades coligativas son la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición, la disminución del punto de congelación y la presión osmótica. Debe considerarse que las disoluciones para las cuales se estudian las propiedades coligativas serán relativamente diluidas; para concentraciones menores a 0,2 molar.

En esta oportunidad se trata la disminución de la presión de vapor. Si un soluto es no volátil (no tiene presión de vapor medible), la presión de vapor de sus disoluciones siempre es menor que la del disolvente puro. Así, la relación entre la presión de vapor de la disolución y la presión de vapor del disolvente puro depende de la concentración del soluto de la disolución. Esta relación se expresa por la Ley de Raoult, que establece que la presión parcial de un disolvente en una disolución, P1, está dada por la presión de vapor del disolvente puro, P1°, multiplicada por la fracción molar del disolvente en la disolución, X1:

P1= X1*P1°

En una disolución que contenga sólo un soluto, X2 es la fracción molar del soluto. Por lo tanto la ecuación anterior se puede reescribir como sigue:

P1= (1 – X2)P1°

P1°-P1= ΔP= X2*P1°

Se observa que la disminución en la presión de vapor ΔP, es directamente proporcional a la concentración del soluto (medida en fracción molar).

La explicación del por qué una disolución es menor que la del disolvente puro viene dada por el incremento del desorden (a mayor desorden más favorable es el proceso). La evaporación aumenta el desorden de un sistema porque las moléculas en el vapor no están cercanas y por lo tanto tienen menos orden que las de un líquido. Como en una disolución hay más desorden que en un disolvente puro, la diferencia en el desorden entre una disolución y su vapor es menor que la que hay entre un disolvente puro y su vapor. Así, las moléculas del disolvente tienen menor tendencia a abandonar la disolución que a abandonar el disolvente puro, para convertirse en vapor, y la presión de vapor de un disolución es menor que la del disolvente.