Fisica General Burbano

DISOLUCIONES: PROPIEDADES COLIGATIVAS 331
Para disolver grandes cantidades de gas en un disolvente líquido basta que el primero ejerza
gran presión sobre el segundo. Al disminuir o cesar la presión, el gas se desprende del sistema, verificándose
el fenómeno de efervescencia (bebidas espumosas).
«Si se trata de una mezcla de gases, cada uno de ellos se disuelve en el líquido independientemente
de los demás y con arreglo a la presión parcial que él ejerce».
XV – 47. Ósmosis
ÓSMOSIS es la difusión de las disoluciones a través de membranas semipermeables (membranas
que dejan pasar al disolvente, pero no al soluto).
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Si a un lado y otro de una membrana porosa (M) hay el mismo líquido (agua) la velocidad
osmótica v 1
(Fig. XV-24) y la v 2
originadas por el movimiento molecular, son idénticas; si sobre la
superficie de líquido de uno de los compartimentos (B) ejercemos una presión (p), se verifica que
v 1
> v 2
y al pasar más agua de B a A que de A a B, el nivel de A sube y el de B baja hasta que la
presión originada en A por el desnivel origine un aumento de v 2
que la iguales a v 1
. La presión correspondiente
al desnivel mide el exceso de presión que se ejerce en el líquido de B.
Supongamos que en el compartimento B hay agua, en el A una disolución de un sólido en
agua (Fig. XV-25) y que la membrana es semipermeable. Un cierto número de moléculas de agua
en B se dirigen cada segundo hacia la membrana y pasan a través de ella; también ciertas moléculas
de A se mueven hacia la membrana, pasando únicamente las de agua y golpeando las de
soluto a aquélla. En las velocidades de paso se verifica que v 1
> v 2
y, por lo tanto, se establece un
desnivel, ascendiendo la disolución y descendiendo el líquido puro, hasta que la presión correspondiente
al desnivel hace que v 1
= v 2
.
La corriente osmótica entre dos disoluciones va siempre de la diluida a la concentrada.
Esta es la causa del hinchamiento de células introducidas en líquidos más diluidos que su protoplasma
(TURGESCENCIA), o su disminución de volumen cuando el líquido externo es el más concentrado.
XV – 48. Presión osmótica. Su medida
En los puntos de una misma superficie horizontal del disolvente puro B (Fig. XV-25-2ª) y de la
disolución, no existe la misma presión, ya que hay una mayor capa líquida sobre los puntos de la
última y, por tanto, una «sobrepresión» o presión osmótica.
La PRESIÓN OSMÓTICA es igual a la presión ejercida por la agitación térmica de las partículas
del soluto en el seno del disolvente.
La presión osmótica puede ser medida en el osmómetro (Fig. XV-26). El fondo del vaso interior
es semipermeable y, en este vaso, se pone la disolución; el disolvente puro está contenido en
el vaso exterior. La disolución asciende por el tubo del vaso interno y la presión de la columna, correspondiente
al desnivel, mide la presión osmótica.
Dos disoluciones se llaman ISOTÓNICAS cuando tienen la misma presión osmótica.
XV – 49. Leyes de Pfeffer
Las leyes de Wilhelm Pfeffer (1845-1920), modificadas por Hugo De Vries (1848-1935), se
pueden expresar:
1.ª La presión osmótica es directamente proporcional a la concentración molar (número de
moles del soluto, por litro de disolución).
2.ª La presión osmótica es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
3.ª Disoluciones equimoleculares, a la misma temperatura, son isotónicas.
XV – 50. Hipótesis de Van’t Hoff
Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911) enunció como empírica la siguiente ley:
Las disoluciones diluidas se comportan, para los efectos de la presión osmótica, como si las
moléculas del cuerpo disuelto fuesen las de un gas.
Hoy está demostrado que esta ley, establecida experimentalmente, es una consecuencia de las
leyes de la Termodinámica, y es válida únicamente para disoluciones diluidas.
Esta hipótesis conduce a la fórmula: pV = nRT (p = presión osmótica; V = volumen de la disolución;
n = número de moles del soluto; R = constante de los gases; T = temperatura absoluta).
De la ecuación anterior se obtiene:
Fig. XV-25.– En el compartimento B
hay agua, y en el A una disolución
de un soluto en agua; la membrana
de separación M es semipermeable.
Fig. XV-26.– Osmómetro.