El anticongelante automotriz, la diálisis renal y el uso de sal de roca para hacer helados no parecen tener nada en común. Pero todos ellos dependen de las propiedades coligativas de las soluciones. Estas propiedades son las propiedades físicas de las soluciones que dependen solo de la proporción del número de partículas de soluto y disolvente (por ejemplo, sal en agua) en solución y no en la identidad del soluto.

El cuerpo humano las células, las células vegetales y las soluciones, como el anticongelante y el helado, dependen de las propiedades coligativas.

TL; DR (Demasiado tiempo; No se leyó)

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Hay cuatro propiedades coligativas: presión de vapor, punto de ebullición, punto de congelación y presión osmótica. Estas propiedades físicas de las soluciones dependen solo de la relación del número de partículas de soluto y disolvente en solución y no de lo que es el soluto.

Disminución de la presión de vapor mediante la adición de un soluto

A el disolvente (como el agua) tiene una presión de vapor indicada por p1. Esto es igual a una atmósfera de presión.

En equilibrio, la fase gaseosa (como el vapor de agua) sobre el solvente tiene una presión parcial igual a p1. Agregar un soluto (como sal de mesa, NaCl), disminuye la presión parcial del solvente en la fase gaseosa. La disminución en la presión de vapor es causada por las moléculas de solvente en la superficie de la solución que están siendo reemplazadas por moléculas de soluto. Las moléculas de solvente "desplazan" la vaporización. Debido a que hay menos moléculas de solvente en la superficie, la presión de vapor disminuye.

Elevación del punto de ebullición en una mezcla

Poner a hervir el solvente esencialmente vaporiza el solvente. La elevación del punto de ebullición, o el aumento de la temperatura a la que hierve el disolvente, se produce por una razón similar a la depresión de la presión de vapor. La mayor cantidad de soluto en la superficie inhibe la vaporización del solvente, por lo que requiere más energía para alcanzar el punto de ebullición.

Esto supone que el soluto no es volátil, es decir, tiene un vapor bajo presión a temperatura ambiente. Un soluto volátil con un punto de ebullición más bajo que el solvente en realidad puede deprimir el punto de ebullición. El benceno es un ejemplo de un compuesto orgánico volátil (VOC).

Depresión del punto de congelación en una mezcla

El punto de congelación de una solución será menor que el del disolvente puro. El punto de congelación es la temperatura a la que un líquido se vuelve sólido a 1 atmósfera. La depresión del punto de congelamiento significa que la temperatura de congelación disminuye. Esto significa que el líquido debe estar más frío para lograr la congelación. La razón por la que esto ocurre es porque la presencia de un soluto introduce más desorden en el sistema de lo que estaba presente solo con las moléculas de solvente. Por lo tanto, la mezcla debe ser más fría para superar los efectos del sistema más desordenado.

Una aplicación práctica de esta propiedad coligativa es el anticongelante automotriz. El punto de congelación de una solución al 50/50 de etilenglicol (CH _{2 (OH) CH 2 (OH)) es -33 grados Celsius (-27.4 grados Fahrenheit), en comparación con 0 grados Celsius (32 grados) Fahrenheit). Se agrega anticongelante al radiador de un automóvil para que el automóvil quede expuesto a temperaturas mucho más bajas antes de que el agua en el sistema del automóvil se congele.}

Aumenta la presión osmótica para las soluciones

La ósmosis ocurre cuando las moléculas del solvente se mueven a través de una membrana semipermeable. Un lado de la membrana podría contener solvente, y el otro lado de la membrana contendría soluto. El movimiento del solvente ocurre desde un área de mayor concentración a un área de menor concentración, o desde un mayor potencial químico a un menor potencial químico hasta que se alcanza un equilibrio. Este flujo ocurre de forma natural, por lo tanto, se debe aplicar algo de presión en el lado del soluto para detener el flujo.

La presión osmótica es la presión que detendría ese flujo. La presión osmótica generalmente aumenta para las soluciones. Cuantas más moléculas de soluto hay, más se presionan juntas las moléculas de disolvente. La presencia de moléculas de soluto en un lado de la membrana significa que pueden pasar menos moléculas de disolvente al lado de la solución. La presión osmótica está directamente relacionada con la concentración de soluto: más soluto se traduce en una mayor presión osmótica.

Propiedades coligativas y molalidad

Las propiedades coligativas dependen todas de la molalidad (m) de un solución. La molalidad se define como moles de soluto /kg de disolvente. El más, o menos, de un soluto presente en relación con el disolvente afectará los cálculos de las cuatro propiedades coligativas indicadas anteriormente.