PRACTICA 1 PREPARACION DE DISOLUCIONES

INTRODUCCION 

Las soluciones se definen como mezclas homogéneas de dos o más especies moleculares o iónicas. Las soluciones gaseosas son por lo general mezclas moleculares. Sin embargo las soluciones en la fase liquida son indistintamente mezclas moleculares o iónicas.

Cuando una especie molecular o iónica se dispersa hasta el grado de que, a una temperatura dada, no se disuelva más, se dice que la solución está saturada. Los componentes de una solución son las sustancias puras que se han unido para obtenerla y convencionalmente reciben los nombres de soluto y solvente. Este último es el componente que se halla presente en mayor cantidad.

Para expresar la concentración de las soluciones se utilizan los términos de diluida y concentrada. Pero estos términos son imprecisos, ya que no indican la cantidad de soluto disuelto en una cantidad dada de solución o de disolvente, es decir, la concentración exacta.

Las unidades físicas de concentración vienen dadas en masa o en volumen. La primera es la comúnmente usada. Por ejemplo, una solución al 10% m/m contiene 10 gramos de soluto en 90 gramos de disolvente. Se utilizan soluciones % m/m; % v/v, % m/v.

Las unidades químicas en la que se expresan las concentraciones son los moles y los equivalentes – gramos. Se utilizan soluciones molares, normales y molales.

Molaridad: es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución (mol / L). Para preparar una solución de una molaridad dada, se pesa la cantidad calculada de la sustancia (soluto), se disuelve en una pequeña cantidad de solvente (agua destilada u otro) y finalmente se completa hasta el volumen deseado con el solvente.

Normalidad: un valor que representa el número de equivalentes – gramos de soluto contenidos en un litro de solución (equiv.gr./ L). Muchas veces es conveniente expresar la concentración en unidades de masa empleando la molalidad.

Molalidad: es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de disolvente (mol / Kg.disolv.).

OBJETIVOS

Que el alumno :

aprenda las diferentes maneras de preparar disoluciones,

prepare disoluciones,comprenda las diferencias entre las distintas clases de disoluciones porcentuales  y distinga la diferencia entre las disoluciones molares y normales, tomando en cuenta la reacción química que se verifica entre los reactivos.

RESULTADOS 

Parte I: preparación de disoluciones a partir de sólidos y líquidos.

A.      Preparar 100mL de disolución de CuSO4 0.100 M, a partir de CuSO4 sólido:

1.       Pesar los gramos de CuSO4 necesarios para preparar 100 mL de una disolución 0.100 M, lo que corresponde a    1.59 gramos   .

B.       Preparar 100mL de disolución de CuSO4 0.0100 M a partir de CuSO4 0.100 M (dilución).

1.       Usar una pipeta graduada para tomar el volumen necesario de sulfato de cobre 0.100 M para realizar la dilución, lo que corresponde a    10 mL   .

Parte II: preparación de disoluciones porcentuales masa/masa y masa/volumen.

A.      Preparar 100 gramos de una disolución de NaCl al 3.00% en masa.

1.       Pesar los gramos necesarios de NaCl para preparar la disolución requerida, lo que corresponde a    3 gramos   .

2.       La cantidad de agua necesaria para preparar la disolución requerida es    97 gramos   . Si la densidad del agua destilada es de 1.0g/mL, los gramos de agua necesarios corresponden a    97 mL   .

3.       Colocar    97 mL    de agua destilada en un matraz volumétrico.

B.       Preparar 100mL de disolución de NaCl al 3.00% masa/volumen.

1.       Pesar los gramos necesarios de NaCl para preparar la disolución requerida, lo que corresponde a    3 gramos   .

Parte III: disoluciones molares y normales.

A.      Preparar 100mL de HCl 0.100 M, a partir de HCl concentrado (37.0% en masa y densidad de 1.18g/mL).

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado de 100 mL.

2.       Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido concentrado, para preparar la disolución requerida, esto es    0.83 mL   .

B.       Preparar 100mL de H2SO4 0.100 M, a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa, densidad de 1.87).

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado.

2.       Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido sulfúrico concentrado para preparar la disolución requerida, esto es    0.53 mL   .

C.       Preparar 100 mL de HCl 0.100 N, a partir de HCl concentrado (37% de pureza y densidad de 1.18 g/mL).

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado.

2.       Usar una propipeta para tomar el volumen necesario de ácido concentrado, a fin de preparar la disolución requerida, esto es    0.83 mL   .

D.      Preparar 100 mL de H2SO4 0.100 N a partir de H2SO4 concentrado (98 % en masa, densidad de 1.87 g/mL). Suponer que el H2SO4 participará en una reacción en la que se neutralizarán los dos protones.

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado.

2.       Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido concentrado para preparar la disolución, esto es    0.26 mL   .

Cuestionario

2.       Si la fórmula de molaridad es M = n/l, ¿por qué se pesa la masa del soluto para preparar la disolución y no se usan directamente los moles?

Porque “mol/l” son las unidades empleadas para expresar la concentración de la disolución; sin embargo, para conocer el número de moles, se requiere conocer la masa del soluto, ya que:

n = masa/PM     o     n = M*V.

3.       ¿Por qué en la disolución porcentual en masa se considera la masa del agua, mientras que en la disolución porcentual masa/volumen no se toma en cuenta?

La disolución porcentual en masa, es una relación que expresa los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 gramos de solución. Está forma de expresar la concentración implica al momento de preparar una solución, pesar separadamente el soluto y el solvente. En el caso de la disolución porcentual masa/volumen se expresan los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 ml de solución.

4.       ¿Existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico? Explicar por qué.

No existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico, puesto que N = no. de equivalentes/l y el ácido clorhídrico sólo posee un equivalente (H),  la Molaridad y la Normalidad son equivalentes.

5.       Al preparar una disolución 0.100 N de ácido sulfúrico ¿Se debe establecer la reacción química que se dará al utilizar este reactivo? ¿Y si se prepara la disolución 0.100 M se debe tomar en cuenta el mismo criterio? Justifique su respuesta.

No ya que cuando se va a preparar una solución de la misma substancia que tiene el mismo No. de equivalentes que tiene para compartir, por ello no es necesario realizar todo el procedimiento.

6.       Clasifica las reacciones señaladas en el punto 7, con base en el tipo de reacción (neutralización acido-base o redox).

a)      Neutralización

b)      Neutralización

c)       Neutralización

d)      Redox

e)      Redox

7.       Indica el número de equivalentes para los compuestos, en los que ocurren las siguientes reacciones.

a) H3PO4 (ac)        +             2 NaOH (ac)                          Na2HPO4 (ac)       +             2 H2O

R = 5

b) Ca (OH)2 (s)     +             2HCl (ac)                                CaCl2 (s) +             2H2O

R = 4

c) HNO3 (ac)         +             NaOH (ac)                             NaNO3 (ac)           +             H2O

R = 2

d) 2HNO3 (ac)      +             3H2S (g)                                 2NO (g)      +    3S0 (g)    +    4H2O

R = 8

e) 3NaNO3 (ac)    +    8Al0 (s)    +    5NaOH (ac)    +    18H2O                    8NaAl (OH)4 (ac)    +    3NH3 (g)

R = 8

8.       El frasco de donde se obtuvo el H2SO4  tiene las siguientes especificaciones: masa molar = 98.09 g/mol, densidad = 1,87g/mL, % de pureza = 98. Reportar la concentración del H2SO4  en:

a)      % masa (considerando 100mL de disolución)

(100mL)( = 187g        ;       187g                      100%

                                                                                                               Xg                      98%             X = 183.26g

                            (183.26g H2SO4  ÷ (2g H2O +183.26g H2SO4)) × 100% = 98.92043614%

b)      % masa/volumen (considerando 100mL de disolución)

                                     (183.26g ÷ 100mL) × 100% = 183.26%

c)       Molaridad (considerando 100mL de disolución)

                                      183.26 ÷ 98.09g/mol = 1.868284229mol

                                     1.868284229mol ÷ 0.1L = 18.68284229M

d)      Normalidad (considerando 100mL de disolución)

                         N= M × #eq

                               18.68284229 × 2 = 37.3656N

                                                                                          

                                    

                    

THE FLUID MOSAIC MODEL OF THE STRUCTURE OF CELL MEMBRANES

ARTICULO:THE FLUID MOSAIC MODEL OF THE STRUCTURE OF CELL MEMBRANES AUTOR SJ SINGER
Las membranas biológicas juegan un papel crucial en casi todos los fenómenos celulares, aun nuestro entendimiento de la organización de las membranas es rudimentaria. Nosotros sugerimos que existe una analogía entre los problemas de la estructura de la membrana y de las proteínas.
Lo último es tremendamente diverso en la composición, función y estructura detallada. Cada tipo de molécula de proteína es estructuralmente única. Sin embargo, las generalizaciones acerca de la estructura de las proteínas han sido muy útiles en el entendimiento de las propiedades y funciones de las moléculas proteicas. Similarmente, generalizaciones validas pueden existir acerca de las vías en que las proteínas y lípidos son organizados en la membrana intacta.
Singer ha examinado recientemente en muchos modelos detallados considerables de la organización estructural grosa de las membranas, en términos de la termodinámica de los sistemas macromoleculares y en la luz de la entonces evidencia experimental disponible. De este análisis, fue concluido que la estructura de mosaico de las proteínas globulares alternantes y bicapa de fosfolípidos fue el único modelo de membrana entre aquellos analizados que fue simultáneamente consistente con las restricciones termodinámicas en que todos los datos experimentales. Desde que el artículo fue escrito, mucha nueva evidencia ha sido publicada y apoya fuertemente el modelo de mosaico. En particular el mosaico parece ser fluida y dinámica para muchos propósitos. En este artículo por tanto presentamos y discutimos un modelo de mosaico fluido de estructura de membrana y proponemos que es aplicable a la mayoría de membranas biológicas tales como plásmalema y membranas de diferentes organelos celulares tales como mitocondria y cloroplastos. Puede haber algunos otros sistemas similares a la membrana tales como mielina o las membranas de lipoproteína de pequeños virus que sugerimos sean rígidos al igual que fluidos estructuras de mosaicos pero tales sistemas de membrana no conciernen a este artículo.
Nuestros objetivos son : 1 revisar brevemente algunas de las macromoléculas termodinámicas en particular la membrana , los sistemas en un ambiente acuoso ., 2 para discutir algunas de las propiedades de las proteínas y lípidos de las membranas funcionales .. 3) para describir el modelo de mosaico fluido en detalle o para analizar una de la reciente y más directa evidencia experimental en términos de modelo y para mostrar que el modelo de mosaico fluido sugiere nuevas vías de entendimiento acerca del fenómeno de membrana
TERMODINAMIA Y ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
El modelo de mosaico fluido ha evolucionado por una serié de estadios de versiones previas o anteriores. Las consideraciones termodinámicas acerca de las membranas y componentes de membranas iniciados, son aun centrales a estos desarrollos a esos estadios. Estas consideraciones derivaron de estudios intensivos de 2 décadas sobre proteínas y ac .nucleicos, los principios termodinámicos involucrados son generales aplican a cualquier sistema macromolecular a un sistema acuoso estos principios y aplicación a sistemas de membrana son resumidos aquí para nuestros propósitos presentes dos tipos de interacciones covalentes son importantes hidrófobo e hidrófilo. Para las interacciones hidrofobicas es significante un grupo de factores termodinámicos que son responsables para el secuestro de grupos no polares o hidrofobicos desde el agua como por ejempló la inmiscibilidad de hidrocarbonos y agua. Para ser específicos esto requiere el gasto de 2. 6 k cal de energía libre para transferir un mol de metano de un medio no polar al agua a 25 grad centígrados. La contribuciones de energía libre de esta magnitud sumadas por los residuos de aminoácidos no polares de proteínas no solubles, no son debidos a la importancia primaria determinar la conformación, que las moléculas proteicas adoptan en la solución acuosa en que los residuos no polares son predominante mente secuestradas en el interior de las moléculas lejos del contacto con agua. Para las interacciones hidrofilicas es siguiente un grupo de factores termodinámicos indispensables para la preferencia de grupo polares iónicos de un ambiente acuoso más que no polar. Por ejemplo la energía libre requerida para transferir un mol de glicol bipolar del agua a acetona es cerca de 6 k cal a 26 grad centígrados mostrando que los pares de iones fuertemente prefieren estar en agua que un medio no polar. estos en los términos de energía libre relacionados sin duda proporcionan las razones por las que esencialmente todos los residuos iónicos de moléculas proteicas son observados por estar en contacto con agua usualmente en la superficie externa de la moléculas, de acuerdo a estudios cristalográfico de rx los argumentos termodinámicos aplican a residuos sacáridos
Esto requiere el gasto de energías libre para transferir un gasto sustancial de energía libre de agua a un solvente no polar y tales residuos estarán por tanto en un estado de energía libre baja en contacto con agua más que en un ambiente menos polar.
Hay otras interacciones no covalentes, tal como la unión a hidrogeno en interacciones electrostáticas, que también contribuyen a diferentes estructuras macromoléculas, sin embargo con respecto a la estructura grosa hay muchas probabilidades de magnitud secundaria comparado con interacciones hidrófobicas e hidrofilicas
La bicapa fosfolípida ilustro los efectos combinados de interacciones hidrofobicas e hidrofilicas en esta estructura las cadenas de ácidos grasos no polares de los fosfolípidos son secuestrados juntos lejos del contacto con agua por tanto maximiza la interacciones hidrofobicas más aun los grupos iónicos y bipolares están en contacto directo con la fase acuosa en la superficie exterior de la bicapa , por tanto hidrofilicas . En el caso de fosfolípidos bipolares tales como fosfatidil colina, las interacciones bipolares entre los pares de iones en la superficie de la bicapa pueden contribuir también a la estabilidad de la estructura de la bicapa.

REGULATION OF TRANSBILAYER PLASMA MEMBRANE PHOSPHOLIPID ASYMMETRY

ARTICULO :

Regulation of transbilayer plasma membrane phospholipid asymmetry

AUTOR :

DAVID . DALEKE

Los lípidos en las membranas biológicas son asimétricamente distribuidos a través de la bicapa, los fosfolípidos que contienen aminas se enriquecen en la superficie citoplasmática de la membrana plasmática, mientras que los que contengan colina y esfingolípidos se enriquecen en la superficie exterior. El mantenimiento de los lípidos transbilayer asimetría es esencial para el funcionamiento normal de la membrana, y la alteración de esta asimetría se asocia con activación de las células o condiciones patológicas. Lípidos asimetría se genera principalmente por la síntesis selectiva de lípidos en un lado de la membrana. Debido a la difusión pasiva transbilayer lípidos es lento, una serie de proteínas han evolucionado para disipar cualquiera o mantener el gradiente de los lípidos. Estas proteínas se dividen en tres clases: 1) cytofacially dirigida, dependiente de ATP transportistas ("flippases"), 2) exofacially dirigida, dependiente de ATP transportistas ("floppases"), y 3) bidireccional, independiente de ATP transportistas ("scramblases "). El flippase es altamente selectiva para la fosfatidilserina y funciones para mantener este lípido secuestrado de la superficie celular. Floppase actividad se ha asociado con la clase ABC de los transportadores transmembrana. Aunque son principalmente inespecíficos, por lo menos dos miembros de esta clase para mostrar la selectividad de los lípidos sustrato. Scramblases son inherentemente no específica y la función de seleccionar al azar la distribución de los lípidos recién sintetizados en el retículo endoplásmico o los lípidos de la membrana plasmática de las células activadas.

Se trata de la acción combinada de estas proteínas y las propiedades físicas de la bicapa de la membrana que generan y mantienen los lípidos transbilayer asimetría. La distribución de los lípidos a través de transbilayer biológica membranas es asimétrica (1). La colina que contienen lípidos, fosfatidilcolina (PC) y esfingomielina (SM), se enriquecen sobre todo en el folleto externa de la la membrana plasmática o la lumenal topológicamente equivalentes Folleto de los orgánulos internos. En cambio, el que contiene aminaglicerofosfolípidos, fosfatidiletanolamina (PE) y la fosfatidilserina (PS), se encuentran preferentementeen el folleto del citoplasma. Otros fosfolípidos menor de edad, tales como el ácido fosfatídico (PA), fosfatidilinositol (PI), fosfatidilinositol-4-monofosfato (PIP), y fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIPSe benefician también de en el lado cytofacial de la membrana. Esta asimetría de lípidosha sido muy bien caracterizado en los eritrocitos La membrana, la monocapa externa de los cuales contiene 75 -80% de la PI y el PC SM, el 20% de la PE, PA, y PIP,y no detectable PS o PIP (2-6) [métodos de medición de lípidos transbilayer asimetría han sido revisados ​​recientemente . La distribución de glycosylsphingolipids, otro componente de la membrana significativa, favorece el exterior .Folleto de la membrana plasmática la pérdida de la asimetría de fosfolípidos de transmembrana, con consiguiente exposición de PS en la monocapa externa, se produce tanto en condiciones normales y patológicas. PS externalización se induce al inicio del proceso de apoptosis  y durante la activación de las plaquetas . Esto da lugar a perturbaciones en un cambio en las propiedades de la superficie celular, incluida la conversión a un estado procoagulante, una mayor adhesión  aumento de la agregación , y el reconocimiento de las células fagocíticas Si bien estos procesos son esenciales para el desarrollo normal de las células y la hemostasia, no regulada pérdida de PS asimetría puede contribuir significativamente a corazón enfermedad y accidente cerebrovascular y se ha asociado con las enfermedades que tienen un alto riesgo cardiovascular, como diabetes Un número de estudios recientes contienen excelentes discusiones la asimetría de los lípidos , los transportadores de lípidos y las consecuencias de una pérdida de la asimetría En esta revisión se describe el papel de los lípidos transbilaye  transportistas, con énfasis en su especificidad por el sustrato.

GENERACIÓN DE TRANSMEMBRANA

 LÍPIDOS ASIMETRÍA

La biosíntesis de lípidos es de por sí asimétrica. las enzimas  responsables de la síntesis de lípidos se localizan por lo general sólo en un lado de la membrana en la que la biosíntesis ocurre. Para el glicerofosfolípidos principales (PS,PE, PC y PI), la síntesis de novo se produce en el citosol lado del retículo endoplasmático (ER) . Con la excepciónde PC, esto coloca a los lípidos recién sintetizados en el lado de la membrana en la que en última instancia se enriquece en la membrana plasmática. A causa de la termodinámica barrera para los movimientos transbilayer espontánea, estos lípidos debe seguir siendo enriquecido en el citoplasma lado de la membrana, a condición de que no hay ninguna perturbación a la membrana. Sin embargo, la adición asimétrica de los fosfolípidos de nueva síntesis de un folleto de la doble capa de membrana genera una inestabilidad. Acumulación de lípidos en un lado de la membrana puede inducir membrana de la membrana de flexión y la consiguiente forma cambios . Además, la evidencia indica que la ER y las membranas de Golgi puede ser menos asimétrica que la  membrana plasmática . Estos problemas se corrigen por la presencia de un transportador de lípidos que redistribuye ER Fosfolípidos través de la membrana . Aunque la síntesis de novo glycerophospholipid es asimétrica, la acción de este transportador derrotas biosíntesis vectorial y resulta en una distribución más aleatoria de los lípidos a través de la bicapa. Esfingolípidos están localizados predominantemente en el exterior Folleto de la membrana plasmática. A diferencia de la síntesis de PC, la síntesis de esfingolípidos se produce predominantemente en el  lado de la membrana en la que estos lípidos en última instancia reside. Con la excepción de glucosilceramida (Glc-Cer), que se sintetiza en el lado cytofacial del aparato de Golgi, todos los  de los esfingolípidos se sintetizan en la superficie luminal  de la sala de emergencias o de Golgi, incluyendo SM, galactosilceramida, y complejo azucarero ligados esfingolípidos . Debido a que Glc-Cer es un precursor de muchas glycosylsphingolipids,debe existir un mecanismo para el transporte de este lípido a la superficie luminal de la sala de emergencias o de Golgi. Un transportistaque cataliza el movimiento transbilayer de cadena corta análogos de Glc-Cer se ha descubierto que pueden esta función.La acumulación selectiva de glicerofosfolípidos en uno de los lados de la membrana plasmática requiere que durante o como resultado, el tráfico de membrana de la sala de emergencia a la membrana plasmática que el proceso de aleatorización transbilayer ser inhibida o que un proceso de generación de la asimetría  ser activado. Consideraciones termodinámicas requieren una aporte de energía para generar o mantener, una transbilayer  lípidos gradiente. Tanto interior como exterior dependiente de ATP actividades de transporte de lípidos que se han descubierto de forma selectiva se mueven a través de los lípidos de la membrana plasmática.

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES NO ELECTROLITICAS

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES NO ELECTOLITICAS

Las propiedades coligativas o propiedades colectivas son propiedades que dependen solo del numero de partículas de soluto en la disolución y no de la naturaleza de las partículas del soluto. Todas estas especies tienen un mismo origen ya que dependen del número de partículas de soluto presentes, independientemente de que sean átomos, iones o moléculas. 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. Por lo tanto en las propiedades coligativas de disoluciones de no electrolitos, son disoluciones cuyas concentraciones son ≤ 0,2 M.

Disminución de la presión de vapor.

Consideraciones:

• Una de las características más importantes de los líquidos es su capacidad para evaporarse, es decir, la tendencia de las partículas de la superficie del líquido, a salir de la fase líquida en forma de vapor.

• No todas las partículas de líquido tienen la misma Energía Cinética, es decir, no todas se mueven a igual velocidad sino que se mueven a diferentes velocidades.

• Solo las partículas más energizadas (con mayor energía) pueden escaparse de la superficie del líquido a la fase gaseosa.

• En la evaporación de líquidos, hay ciertas moléculas próximas a la superficie con suficiente energía como para vencer las fuerzas de atracción del resto (moléculas vecinas) y así formar la fase gaseosa.

Importante: Cuanto mas débiles son las fuerzas de atracción intermoleculares, mayor cantidad de moléculas podrán escapar a la fase gaseosa.

• Si un líquido está en un recipiente sellado puede parecer que no existiera evaporación, pero experimentos cuidadosos demuestran quelas moléculas continúan abandonando el líquido.

• Algunas moléculas de vapor regresan a la fase líquida, ya que a medida que aumenta la cantidad de moléculas de fase gaseosa aumenta la probabilidad de que una molécula choque con la superficie del líquido y se adhiera a él.

• A medida que pasa el tiempo, la cantidad de moléculas que regresan al líquido iguala exactamente a las que escapan a la fase de vapor.

Entonces, el número de moléculas en la fase gaseosa alcanza un valor uniforme.

Importante: La condición en la cual dos procesos opuestos se efectúan simultáneamente a igual velocidad se denomina EQUILIBRIO DINÁMICO.

Definición:

Las moléculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase líquida ejercen una fuerza contra la superficie del líquido, fuerza que se denomina PRESIÓN DE VAPOR, que se define como la presión ejercida por un vapor puro sobre su fase líquida cuando ambos se encuentran en equilibrio dinámico.

3.- Factores que afectan la presión de vapor:

Experimentalmente se ha comprobado que:

1) Para un líquido la presión de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura.

2) Líquidos diferentes a la misma temperatura presentan presiones de vapor diferentes.

POR LO TANTO PODEMOS CONCLUIR QUE LA PRESIÓN DE VAPOR DEPENDE DE LA TEMPERATURA Y DE LA NATURALEZA DEL LÍQUIDO

En definitiva para un mismo líquido. A mayor temperatura hay mayor evaporación del líquido. A medida que la temperatura aumenta, las moléculas en el líquido se mueven con mayor energía y por consiguiente pueden escapar más fácilmente de sus vecinas, ya que vencen las fuerzas de interacción que las mantienen unidas.

DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR: Efecto de solutos no electrolitos.

Como ya sabemos un líquido puro posee una presión de vapor determinada, que depende sólo del líquido en estudio y de la temperatura. El valor de la presión de vapor del líquido puro se altera si agregamos al líquido (solvente) un soluto cualquiera.

El soluto puede ser volátil, es decir, posee una presión de vapor mayor que el 1% de la presión de vapor del solvente a la misma temperatura; o no volátil, es decir, posee una presión de vapor menor que el 1% de la presión de vapor del solvente a la misma temperatura. En ambos casos la presión de vapor del solvente se modifica en relación al solvente puro.

 Soluto no volátil. Si el soluto que se agrega al solvente es no volátil, se producirá un DESCENSO DE LA PRESIÓN DE VAPOR.

Esto se explica:

Recordemos que: La presión de vapor sobre un líquido es el resultado de un equilibrio dinámico entre la fase de vapor y la fase líquida de un compuesto.

La velocidad a la cual las moléculas dejan la superficie del líquido y pasan a la fase gaseosa, es igual a la velocidad a la cual las moléculas de la fase gaseosa regresan a la superficie del líquido.

Por otro lado:

Un soluto no volátil que se añade al líquido, reduce la capacidad de las moléculas del solvente a pasar de la fase líquida a la fase vapor, debido a que se generan nuvas fuerzas de interacción. Por ello se produce un desplazamiento del equilibrio, lo que se traduce en una reducción de la presión de vapor sobre la solución.

El grado en el cual un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a la concentración de la solución, es decir, mientras mayor sea la concentración de la solución mayor es la disminución de la presión de vapor y por lo tanto la reducción en la presión de vapor es aproximadamente proporcional a la concentración total de partículas del soluto (electrolito o no electrolito).

La expresión cuantitativa del descenso de la presión de vapor de las soluciones que contienen solutos no volátiles esta dada por la Ley de Raoult (Francois Marie Raoult 1885). Este científico demostró que “a una temperatura constante, el descenso de la Presión de Vapor es proporcional a la concentración de soluto presente en la solución”. Este principio queda establecido matemáticamente por las siguientes ecuaciones:

PA = XA PºA    Ecuación 1

ΔPV = PºA – PA   Ecuación 2

ΔPV = PºA XB    Ecuación 3

PºA - PA = PºA XB    Ecuación 4

Donde:

PA = Presión de Vapor de la solución.

PºA = Presión de vapor del solvente puro.

XA = Fracción molar del solvente

XB = fracción molar del soluto

ΔPV = Variación de la presión de vapor.

Las soluciones que obedecen la ley de raoult se denominan soluciones ideales. Las soluciones se aproximan al comportamiento ideal cuando la concentración de soluto es baja y cuando el soluto y el solvente son semejantes tanto en tamaño molecular, como en el tipo de fuerzas de atracción intermolecular que hay entre ellas.

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN.

Definición:

Un líquido contenido en un recipiente abierto, sufre evaporación. Si la temperatura es lo suficientemente alta, se forman dentro del líquido burbujas de vapor que ascenderán a la superficie. Cuando sucede esto, se dice que el líquido hierve.

Se ha demostrado experimentalmente que cuando este fenómeno sucede la presión de vapor del líquido iguala a la presión externa o atmosférica que actúa sobre la superficie del líquido. Por lo que el punto de ebullición se define como: la temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión externa o atmosférica.

Factores que afectan el punto de ebullición.

Recuerda que el líquido se encuentra en su punto de ebullición cuando la presión de vapor es igual a la presión externa o atmosférica y hay formación de vapor no solo en la superficie sino que en todo el líquido.

Los líquidos hierven a cualquier temperatura siempre que la presión externa que se ejerce sobre ellos sea igual a la presión de vapor correspondiente a dicha temperatura.

⇓

El punto de ebullición de un líquido depende de la presión externa a la cual esté sometido.

⇓

Si la presión externa o atmosférica es baja, se necesita poca energía para que la presión de vapor del líquido iguale a la presión externa, luego su punto de ebullición es bajo.

⇓

Si la presión externa o atmosférica es alta se necesita más energía para que la presión de vapor del líquido iguale la presión externa, luego su punto de ebullición es alto.

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN.

La presión de vapor de un líquido aumenta al aumentar la temperatura y que el líquido hierve cuando su presión de vapor iguala a la presión externa o atmosférica que se ejerce sobre su superficie

Debido a que los solutos No volátiles disminuyen la presión de vapor de la solución, se requiere una temperatura más elevada para que la solución hierva

Las soluciones de solutos no volátiles, presentan puntos de ebullición superiores a los puntos de ebullición de los solventes puros.

Mientras más concentradas sean las soluciones mayor es los puntos de ebullición de estas.

El aumento en el punto de ebullición es proporcional al número de partículas de soluto disueltas en un solvente.

Como vemos en la tabla, el aumento en el punto de ebullición es directamente proporcional al número de partículas de soluto disueltas en una masa fija de solvente, ya sabemos que la molalidad expresa el número de moles que se disuelven en 1000 g de solvente, lo que representa una masa fija de solvente. Así, el ascenso del punto de ebullición es proporcional a la molalidad.

BIBLIOGRAFIA

Físico Química, Levine. Ira N, cuarta edición, volumen 1, editorial Mc Graw Hill, 1996
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/3_Propiedades_Coligativas_I_Kf_4514.pdf
http://depa.pquim.unam.mx/~fermor/blog/programas/clase7.pdf