Explorando las Propiedades de las Soluciones: Densidad, Ebullición y Más

Propiedades de las Soluciones

Las soluciones resultan de la interacción entre más de una sustancia. En una solución, las moléculas o iones se organizan de un modo diferente que en los componentes por separado. Las propiedades de la solución no son las mismas que las de las sustancias individuales ni son la suma de ellas. La diferencia entre las propiedades de la solución y las del solvente puro es más notable a medida que aumenta la concentración de la solución. **Densidad**, **temperatura de fusión**, **temperatura de ebullición** y **presión de vapor** difieren de las del solvente puro.

Las propiedades de las soluciones son diferentes a las del solvente por dos motivos:

• La solución se forma espontáneamente. El conjunto solución + entorno tiene una mayor desorganización, una mayor **entropía** que el conjunto soluto + solvente + entorno.
• Las interacciones entre moléculas o iones de soluto con moléculas de solvente son diferentes de las interacciones entre moléculas de solvente.

Presión de Vapor y Diagrama de Fases de Soluciones

El efecto que tiene en un solvente el agregado de un **soluto no volátil**, es decir, un soluto cuya presión de vapor es mucho menor que la del solvente. La presión de vapor de un líquido es la resultante de las moléculas que pasan del líquido a la fase de vapor y de las moléculas que condensan el vapor en líquido. El **descenso de la presión de vapor** puede analizarse teniendo en cuenta solo efectos entrópicos. El sistema solución tiene mayor entropía que el sistema soluto y solvente por separado; ambos sistemas tienen más entropía en la fase vapor que en la fase líquida. Las soluciones con solutos volátiles, como la de etanol y agua, pueden tener presiones de vapor superiores a la del solvente. A una temperatura determinada, la presión de vapor de un líquido que contiene un soluto no volátil es menor que la presión de vapor del mismo líquido cuando está puro.

La Temperatura de Ebullición

La **temperatura de ebullición** aumenta al aumentar la concentración de la solución; a este aumento se lo denomina **ascenso ebulloscópico**. Al aumentar la concentración de la solución, la temperatura de fusión disminuye; a esta disminución se la denomina **descenso crioscópico**. Al aumentar la concentración de una solución, el rango de temperaturas en el que existe la fase líquida es mayor.

Cálculo de la Temperatura de Ebullición y de Fusión de una Solución

Se puede conocer la temperatura de ebullición de una solución (T'eb) a partir de los siguientes datos:

• La concentración de la solución expresada como **molalidad** (M).
• La temperatura de ebullición del solvente puro (Teb).
• Un valor que es constante para cada solvente (Ke) llamado **constante ebulloscópica**.

Siendo la expresión que los relaciona la siguiente: T'eb = Teb + I. Ke . M

Propiedades Coligativas de las Soluciones

Las propiedades de las soluciones son: **descenso de la presión de vapor**, **aumento ebulloscópico**, **descenso crioscópico** y **ósmosis**.

Todas ellas son propiedades que dependen del tipo de solvente, pero son independientes de la naturaleza de las moléculas o iones del soluto. Del soluto solo importa su concentración: cuántas moléculas o iones hay presentes en la solución. El modelo representa el comportamiento de muchas soluciones, especialmente cuando son soluciones diluidas. Estas propiedades que dependen del número de partículas disueltas y no del tipo de partículas presentes, se llaman **propiedades coligativas**.