des coligativas de las soluciones y coloides
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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES Y COLOIDES
ALEJANDRO ÁNGEL DUQUE
COLEGIO CALASANZ PEREIRA
AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
ASIGNATURA DE QUÍMICA
PEREIRA
2011
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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES Y COLOIDES
ALEJANDRO ÁNGEL DUQUE
Trabajo presentado en la
asignatura de Química
como informe de laboratorio
al profesor Julián Libreros Arana
COLEGIO CALASANZ PEREIRA
AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
ASIGNATURA DE QUÍMICA
PEREIRA
2011
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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………4
JUSTIFICACIÓN ………………………………………………………………………………………………………5
OBJETIVOS ………………………………………………………………………………………………………………6
MARCO TEÓRICO …………………………………………………………………………………………………….7
PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES ……………………………………….7
CARACTERISTICAS DE LOS COLOIDES …………………………………………………………11
PROPIEDADES DE LOS COLOIDES …………………………………………………………………11
TABLA COMPARATIVA …………………………………………………………………………………12
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CONCLUSIONES ………………………………………………………………………………………………………13
BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………………………………………………….14
INTRODUCCIÓN
En el siguiente informe trataré el tema de las propiedades coligativas de las disoluciones y las diferentes propiedades de los coloides, abordaremos este tema con el fin de plasmar todos los temas que venimos tratando en el periodo alrededor de las soluciones y las diferentes propiedades que le conciernen, abarcaremos también el cálculo de estas con el fin de hacer un panorama cuantitativo llevado a la practica con ecuaciones matemáticas. Todo esto nos aclarará el espectro científico del mundo de las soluciones y de las mezclas con suspensiones que arrojan otro fenómeno químico, los coloides; pero, qué son los coloides, provienen de la raíz griega de Kolas, es decir, que puede pegarse; a su vez los coloides han sido investigadas a lo largo de la historia por científicos del Reino Unido como John Tyndall y Robert Brown, además de los aportes que James Clerk hiso con los fenómenos electromagnéticos. De esta manera, tenemos pues un breve espacio académico en el que nos podemos basar para explicar las diferentes propiedades coligativas.
A continuación presentaremos pues una Justificación que aclare el por qué de este trabajo estudiantil.
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JUSTIFICACIÓN
El incentivo directo de este proyecto es identificar teóricamente las diferentes propiedades coligativas de las soluciones y coloides, con el fin de llevar a cabo un trabajo serio en torno a lo acontecido en la tercera unidad del semestre escolar, poder explicar el cálculo de las propiedades coligativas de las soluciones, además explicar el marco teórico de los coloides, el intermedio de la mezcla entre solución y suspensión; todo ello tiene un fin académico de indagar acerca de todo lo que encierra este campo de la química, a si mismo poder sustentar todas las situaciones y fenómenos de los procesos biológicos basándonos en el conocimiento teórico que daremos a continuación y fundamentándonos en todo los cálculos que encierran estos temas.
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OBJETIVOS
1. Comprender toda la parte teórica de las propiedades coligativas de las soluciones.
2. Identificar el significado de Coloide y encontrar las propiedades de estos, entender cada uno de ellos y tener la referencia biográfica de sus fundamentadores.
3. Identificar las diferencias entre soluto y solvente basándonos en lo encontrado en las propiedades coligativas de las soluciones.
4. Entender las características de los Coloides para comprender las propiedades de estos.
5. Determinar todos los procesos de las mezclas entre soluciones, coloides y suspensiones, a la vez comparar estas diferentes mezclas.
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6. Ejemplificar la presencia de estas propiedades en la vida diaria, además ver diferentes usos industriales de las soluciones y coloides.
MARCO TEORICO
PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES
Las propiedades coligativas son propiedades físicas que van a depender del número de partículas de soluto en una cantidad determinada de disolvente o solvente
Propiedad Descripción Fórmula
Esta propiedad está reflejada en la Ley de Raoult, un científico francés, Francois Raoult quien enunció el siguiente principio:
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La Presión de Vapor
“La disminución de la presión del disolvente es proporcional a la fracción molar de soluto disuelto”
Este principio ha sido demostrado mediante experimentos en los que se observa que las soluciones que contienen líquidos no volátiles o solutos sólidos, siempre tienen presiones más bajas que los solventes puros. El cálculo de la presión se realiza mediante la fórmula que se muestra a la derecha.El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión aplicada en su superficie. Para los líquidos en recipientes abiertos, ésta es la presión atmosférica. La presencia de moléculas de un
Te: diferencia entre los puntos de
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Punto de Ebullición
soluto no volátil en una solución ocasiona la elevación en el punto de ebullición de la solución. Esto debido a que las moléculas de soluto al retardar la evaporación de las moléculas del disolvente hacen disminuir la presión de vapor y en consecuencia la solución requiere de mayor temperatura para que su presión de vapor se eleve o iguale a la presión atmosférica. La temperatura de ebullición del agua pura es 100 ºC. Para calcular la variación del punto de ebullición se aplica la siguiente fórmula:
ebullición de una solución y del disolvente puro.Ke: constante molal de ebullición. Cuando el disolvente es agua el valor de la constante es: 0,52 ºC Kg/molm: molalidad
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Punto de Congelación
El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido y del sólido se iguala.
El punto de congelación se alcanza en una solución cuando la energía cinética de las moléculas se hace menor a medida que la temperatura disminuye; el aumento de las fuerzas intermoleculares de atracción y el descenso de la energía cinética son las causas de que los líquidos cristalicen. Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura que el disolvente puro.
La temperatura de congelación del agua pura es 0ºC.
Tc: diferencia entre los puntos de congelación de una solución y del disolvente puro.Kc: constante molal de congelación. Cuando el disolvente es agua el valor de la constante es: 1,86 ºC
Kg/mol
m: molalidad
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Presión Osmótica
Esta propiedad se basa en el fenómeno de la ósmosis en el cual se selecciona el paso de sustancias a través de una membrana semipermeable que tiene poros muy pequeños que sólo permiten el paso de las moléculas del disolvente pero no del soluto.
Esto permite que dos soluciones de diferentes concentraciones separadas mediante una membrana semipermeable igualen sus concentraciones, debido al paso de las moléculas de solvente de la solución más diluida a la solución más concentrada, hasta alcanzar ambas la misma concentración.
El paso del disolvente desde la solución diluida hacia la solución
C: molaridad o molalidadR: valor constante 0,082 L atm/°K x molT: temperatura expresada en °K. Si el valor de la temperatura está expresado en ºC, se suma a este valor 273. Ejemplo: Temperatura: 20 ºC, 20ºC + 273 = 293ºK
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concentrada provoca un aumento de la presión de la solución.
CARACTERISTICAS DE LOS COLOIDES
Las partículas dispersas son de mayor tamaño que las del soluto en una solución y menores que en las suspensiones.
El tamaño de las partículas coloidales va desde un nanómetro hasta cien nanómetros.
Estas partículas no son visibles a simple vista, ni precipitan, pero pueden observarse en un microscopio óptico.
Se identifican la fase dispersa y el medio dispersante. La fase dispersa es la sustancia que queda suspendida en otra
llamada fase dispersante.Ej: El humo está formado por partículas solidas (fase dispersa) suspendida en el aire (fase dispersante).
PROPIEDADES DE LOS COLOIDES
1. Efecto Tyndall: Al hacer pasar un rayo de luz a través de una dispersión coloidal, el rayo de luz se ve en forma clara y nítida al atravesar el coloide, fenómeno que no sucede en una solución. Este efecto se debe a que las partículas coloidales son lo suficientes grandes como para dispersar la luz. El hecho de que estas partículas pueden dispersar o absorber la luz de manera distinta al medio dispersante, puede permitir distinguirlas a simple vista si la suspensión es atravesada transversalmente al plano visual del observador por un haz intenso de luz.
2. Movimiento Browniano: Cuando en un líquido (puede ser agua) existen partículas en suspensión (como polvo o polen) se observa que éstas muestran un movimiento aleatorio e impredecible. Antes del descubrimiento de los átomos y las moléculas los físicos no tenían explicación para este movimiento, ahora se sabe que es producido por las
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colisiones de las moléculas del líquido contra las partículas suspendidas en él. A éste movimiento se le llama "movimiento Browniano". La temperatura de los cuerpos es una medida del movimiento de sus átomos, al cero absoluto (-273°C) en teoría debe cesar todo movimiento atómico.
3. Efecto de carga eléctrica: Una partícula coloidal puede absorber (adherir moléculas o iones sobre una superficie) partículas con carga eléctrica (iones) en su superficie.Las partículas con carga eléctrica absorbidas sobre la superficie de alguna clase de partícula coloidal, pueden ser positivas o negativas.
TABLA COMPARATIVA DE SOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES
Propiedades Soluciones Coloide Suspensión
Tamaño de partícula
0.1 – 1.0 nm 1 -100 nm >100nm
Homogeneidad Homogénea En el límite Heterogénea
Sedimentación No sedimenta No sedimenta Sedimenta en reposo
Filtrabilidad Pasa a través del papel filtro
ordinario
Pasa a través del papel filtro
ordinario
Se separa a través de papel filtro ordinario
Dispersión de la luz
No dispersa la luz
Dispersa la luz Dispersa la luz
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CONCLUSIONES
Pudimos observar los diferentes tipos de características y propiedades de las soluciones y coloides, además observamos las diferencias entre colides, soluciones y suspensiones en la tabla anterior, Identificamos a través de ecuaciones sencillas los diferentes fenómenos químicos de las soluciones, que además encontramos presentes en la cotidianidad como los coloides están en productos industriales como la espuma de afeitar o como los productos emulsionados (mayonesa, crema de manos, leche, sangre, etc...); también podemos sustentar dichos procesos con las propiedades de los coloides. Todo este proyecto nos vale para tener bases solidas para la instrucción en el periodo en curso.
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