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60 SISTEMAS DISPERSOS QUÍMICA II
Tanto la elevación del punto de ebullición
como el descenso del punto de congelación
son proporcionales al descenso de la
presión de vapor, siempre y cuando sólo
se consideren disoluciones diluidas de solutos
no volátiles.
La importancia de las propiedades coligativas
se pone de manifiesto en el desarrollo
de los anticongelantes, sustancias
químicas como el metanol, el etanol y el
1,2-etanodiol (etilenglicol) que, cuando se
añaden al agua, la disolución que se forma
tiene un punto de ebullición mayor. Esta
propiedad se aplica al agua de los
radiadores de los automóviles y aviones,
y así se evita que el agua hierva al absorber
el calor que proviene de los motores;
también se evita que el agua del radiador
se congele en invierno en lugares de clima
extremoso.
Elevación del punto de ebullición. El punto de ebullición es la temperatura
a la cual un líquido hierve. Cuando esto sucede, la presión del vapor del líquido
es igual a la presión atmosférica. La presencia de un soluto no volátil
en un disolvente ocasiona que la disolución resultante hierva a una temperatura
más alta que cuando el disolvente se encuentra puro; esto se debe a un
mayor requerimiento de energía calórica para pasar suficientes partículas del
disolvente a la fase gaseosa e igualar la presión de vapor con la presión atmosférica.
La diferencia de temperatura entre el punto de ebullición de la disolución
y el punto de ebullición del disolvente puro se denomina elevación
del punto de ebullición.
Cuadro 2.6 Valor de punto de ebullición (°C)
Disolvente puro Disolución
Agua: 100°C
1 mol de sacarosa en 1 kg de agua: 100.51°C
2 moles de sacarosa en 1 kg de agua: 101.02°C
Disminución del punto de congelación. En una disolución el soluto (no
volátil) interfiere con las fuerzas de atracción entre las partículas del disolvente,
lo cual evita que éste pase al estado sólido en su punto de congelación normal,
por lo que la disolución se congelará a una temperatura más baja que
cuando el disolvente se encuentra puro. El punto de congelación de una disolución
siempre es menor que el de su disolvente puro.
Cuadro 2.7 Valor de punto de congelación (°C)
Disolvente puro Disolución
Agua: 0°C
1 mol de sacarosa en 1 kg de agua: –1.86°C
2 moles de sacarosa en 1 kg de agua: –3.72°C
Ósmosis. ¡Qué frescas se ven las frutas y las verduras en los mercados!, ¿no
lo crees? Si eres observador, habrás notado que ya sea en el departamento de
frutas y verduras de los supermercados o en el mercado de tu colonia siempre
hay alguien que está rociando constantemente las frutas y los vegetales.
¿Qué pasa con el agua cuando entra en contacto con las frutas o las verduras?
La respuesta más simple es que estos productos absorben el agua y, efectivamente,
así sucede. Pero ahora pregúntate: ¿cómo absorben las frutas y las verduras
el agua?
La explicación la encontramos en una propiedad coligativa de gran importancia
en los procesos químicos y biológicos llamada ósmosis. Este fenómeno
consiste en la difusión de agua pura, o de una disolución diluida, a través de
una membrana semipermeable hacia una disolución de mayor concentración.
Una condición para que tenga lugar este fenómeno es que el disolvente no sea
volátil.