Explorando las Propiedades Coligativas, Ácidos y Bases: Fundamentos Químicos

Propiedades Coligativas

Las propiedades coligativas dependen del número de partículas disueltas en una cantidad fija de disolvente y no de la naturaleza de estas partículas.

Presión de Vapor

La evaporación es la tendencia de las partículas de la superficie del líquido a salir de la fase líquida en forma de vapor. No todas las partículas del líquido tienen la misma energía cinética. Las partículas con mayor energía en la superficie pueden escaparse a la fase gaseosa. Las moléculas de la fase gaseosa que chocan con la fase líquida ejercen una fuerza contra la superficie, a la que se le denomina presión de vapor. Esta depende de la naturaleza del líquido y de la temperatura.

Descenso de la Presión de Vapor

Los líquidos no volátiles presentan una gran interacción entre soluto y solvente, por lo tanto, su presión de vapor es pequeña, mientras que los líquidos volátiles tienen interacciones moleculares más débiles, lo que aumenta la presión de vapor.

Ley de Raoult: "A una temperatura constante, el descenso de la presión de vapor es proporcional a la concentración de soluto presente en la disolución."

Pv = Po X

Aumento del Punto de Ebullición

Un disolvente tiene menor número de partículas que se convierten en gas por la acción de las moléculas del soluto en la superficie. Esto provoca el descenso del punto de ebullición, pues la presión de vapor se igualará a la presión atmosférica a mayor temperatura.

Descenso del Punto de Congelación

En una solución, la solidificación del solvente se producirá cuando este rompa sus interacciones con el soluto y se enlace nuevamente como si estuviera puro. Para ello, la temperatura debe bajar más que el punto en el cual el disolvente se congelaría puro; por lo tanto, el punto de congelación es siempre más bajo que el del disolvente puro y directamente proporcional a la concentración del soluto.

Presión Osmótica

Es aquella que establece un equilibrio dinámico entre el paso del disolvente desde la disolución diluida hacia la más concentrada y viceversa.

Teorías de Ácidos y Bases

Teoría de Arrhenius

• Ácido: Es toda sustancia que en solución acuosa produce iones hidrógeno (protones).
• Base: Sustancia que en solución acuosa produce iones OH^- (hidróxido).

Si se combina un ácido con una base, produce sal y agua.

Teoría de Lewis

• Ácido: Sustancia que acepta un par de electrones y se llama electrófilo.
• Base: Sustancia que cede un par de electrones y se llama nucleófilo.

Teoría de Brönsted-Lowry

Establecieron que en una reacción redox hay transferencia de protones (Teoría del intercambio protónico).

• Ácido: Es un ion que cede un protón.
• Base: Es un ion que acepta un protón.

Equilibrio Iónico y pH

El equilibrio iónico es un tipo especial de equilibrio químico, caracterizado por la presencia de especies químicas en solución acuosa, las cuales producen iones. Las especies que producen cargas en solución son denominadas electrolitos. Un electrolito es cualquier especie que permite la conducción de la corriente eléctrica.

Concepto de pH

El pH es una medida de la acidez o basicidad de una solución. El pH es la concentración de iones o cationes hidrógeno [H⁺] presentes en determinada sustancia. La sigla significa "potencial de hidrógeno".

Cálculo de pH

El pH se puede determinar por medio de cálculo conociendo la concentración inicial y, si fuera un ácido o base débil, la constante de disociación (Ka o Kb), analíticamente por medio de una volumetría ácido – base utilizando un indicador adecuado para el punto final, o por medio de un peachímetro.