Propiedades de las disoluciones

Solution Properties

Si se disuelve sal o azúcar en agua, la disolución hierve a más temperatura y se congela a menos que el agua pura. Las partículas de soluto disueltas estorban la evaporación y la cristalización de las moléculas de disolvente, y las propiedades que, como estas, dependen solo del número de partículas y no de su naturaleza se llaman propiedades coligativas. El aumento ebulloscópico y el descenso crioscópico son proporcionales a la molalidad, y la presión osmótica a través de una membrana semipermeable es proporcional a la molaridad y a la temperatura absoluta. Los electrolitos se separan en iones, así que su efecto crece con las partículas de más (el factor de van 't Hoff i). Al subir la molalidad en los diagramas, los dos cambios de temperatura crecen juntos en la misma escala y se amplía la diferencia de nivel a ambos lados de la membrana.

¿Qué cambia al disolver un soluto?

💡 Echar sal al agua

①A 1 atm, el agua pura se congela a 0 °C y hierve a 100 °C

②El agua salada no se congela a 0 °C ni hierve a 100 °C

③Las partículas de soluto ocupan parte de la superficie y a las moléculas de agua les cuesta más evaporarse, así que hace falta más temperatura para que hierva

④Las partículas de soluto también estorban que las moléculas de agua se ordenen en cristales de hielo, así que hace falta menos temperatura para que se congele

⑤El efecto depende de cuántas partículas hay disueltas, no de qué son: es una propiedad coligativa

Aumento ebulloscópico y descenso crioscópico

Molalidad m1,0 mol/kg

Aumento ebulloscópico

ΔT_b = K_b × m

K_b: constante ebulloscópica (agua: 0,52 °C·kg/mol)

Descenso crioscópico

ΔT_f = K_f × m

K_f: constante crioscópica (agua: 1,86 °C·kg/mol)

🔍 Qué se lee en el diagrama

①Al subir la concentración, el punto de ebullición sube y el de congelación baja, ambos en proporción directa a la molalidad

②La K_f del agua (1,86) es unas 3,6 veces su K_b (0,52), así que en la misma escala la barra del punto de congelación es 3,6 veces más larga

③Echar cloruro de calcio en las carreteras en invierno aprovecha el descenso crioscópico para fundir la nieve y el hielo

④El panel de presión osmótica supone 25 °C y una molaridad igual a la molalidad

Presión osmótica

π = MRT

M: molaridad (mol/L), R: constante de los gases, T: temperatura absoluta (K)

💡 Cómo funciona la presión osmótica

①Una membrana semipermeable deja pasar las moléculas de agua y frena las partículas de soluto

②El agua pasa del lado diluido al concentrado y sube el nivel del lado concentrado: eso es la ósmosis

③Para detener ese paso hay que ejercer presión extra en el lado concentrado, y la presión mínima que lo consigue es la presión osmótica

④Que las raíces de las plantas absorban agua y que los sueros se preparen con la misma presión osmótica que la sangre se basa en este principio

⑤π = MRT tiene la misma forma que la ecuación de los gases ideales PV = nRT

Electrolitos y factor de van 't Hoff

Factor de van 't Hoff

ΔT = i × K × m

i = número real de partículas en la disolución / moles de soluto disuelto

💡 Por qué los electrolitos tienen más efecto

①El NaCl se separa en dos iones, Na⁺ y Cl⁻, así que i ≈ 2

②El CaCl₂ se separa en un Ca²⁺ y dos Cl⁻, así que i ≈ 3

③La glucosa (C₆H₁₂O₆) no se separa en iones: es un no electrolito, con i = 1

④Así, a igual molalidad, el efecto coligativo de un electrolito es i veces mayor

⑤Por eso se usa mucho CaCl₂ como fundente: mol a mol libera más partículas que el NaCl

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1

Se disuelve un no electrolito en agua hasta una disolución 2 mol/kg. ¿Cuál es su punto de congelación? (K_f del agua = 1,86 °C·kg/mol)

Calcula el descenso crioscópico ΔT_f = K_f × m.

ΔT_f = 1,86 × 2 = 3,72 °C

El punto de congelación baja ΔT_f desde 0 °C, el del agua pura.

punto de congelación = 0 − 3,72 = −3,72 °C

▸ −3,72 °C

Es un no electrolito, así que i = 1. Con la concentración en 2,0, la barra del punto de congelación del diagrama marca el mismo valor.

Ejemplo 2

Se disuelve NaCl en agua hasta una disolución 1 mol/kg. ¿Cuál es su punto de ebullición? (K_b = 0,52 °C·kg/mol, i = 2 para el NaCl)

Como es un electrolito, se multiplica por el factor de van 't Hoff: ΔT_b = i × K_b × m.

ΔT_b = 2 × 0,52 × 1 = 1,04 °C

Se suma ΔT_b a 100 °C, el punto de ebullición del agua pura.

punto de ebullición = 100 + 1,04 = 101,04 °C

▸ 101,04 °C

El NaCl se separa en dos iones, Na⁺ y Cl⁻, y duplica el número de partículas, así que el punto de ebullición sube el doble que con un no electrolito de la misma concentración.

Resumen

Propiedades coligativas

aumento ebulloscópico, descenso crioscópico, presión osmótica, descenso de la presión de vapor

Cuatro propiedades proporcionales al número de partículas de soluto, no a su naturaleza

Problema tipo CSAT, adaptado

¿Cuál es la presión osmótica de una disolución 0,1 M de glucosa a 27 °C? (R = 0,0821 L·atm/(mol·K))

①1,23 atm

②2,46 atm

③0,82 atm

④24,6 atm

⑤8,21 atm

▸ ② 2,46 atm

Usa π = MRT y pasa la temperatura a kelvin.

π = MRT, T = 27 + 273 = 300 K

Sustituye M = 0,1, R = 0,0821 y T = 300.

π = 0,1 × 0,0821 × 300 ≈ 2,46 atm

🎯 Puntos clave

①Las propiedades coligativas dependen solo del número de partículas de soluto, no de su naturaleza

②ΔT_b = K_b · m y ΔT_f = K_f · m, con K_b = 0,52 y K_f = 1,86 para el agua

③Los electrolitos multiplican el efecto por i, según los iones que forman

④La presión osmótica π = MRT tiene la misma forma que la ecuación de los gases ideales

⑤La molalidad (mol de soluto por kg de disolvente) no cambia con la temperatura

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Entalpía de reacción

Última actualización 2026-10-17

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