Proprietà colligative

Sono quelle proprietà delle soluzioni che dipendono unicamente dalla concentrazione e sono indipendenti dalla natura del soluto.

Esse sono:

  1. Abbassamento Tensione di vapore
  2. Innalzamento ebullioscopico
  3. Abbassamento crioscopico
  4. Pressione osmotica

In particolare:

  1. La tensione di vapore di una soluzione è sempre inferiore alla tensione di vapore del solvente puro. Più precisamente è direttamente proporzionale alla frazione molare del solvente:
    PA = xA⋅P*
    con PA, tensione vapore soluzione; xA, frazione molare del solvente; P*, tensione vapore solvente puro.
     
  2. La temperatura di ebollizione di una soluzione è maggiore della temperatura di ebollizione del solvente puro. La variazione della temperatura di ebollizione è proporzionale alla concentrazione.
     
  3. La temperatura di congelamento di una soluzione è minore della temperatura di congelamento del solvente puro. La variazione della temperatura di congelamento è proporzionale alla concentrazione.
     
  4. La pressione osmotica è direttamente proporzionale alla concentrazione:

    π = c⋅RT

    c, concentrazione molare; R, costante dei gas; T, temperatura assoluta.
Q 56, 2003. Quale dei seguenti fenomeni NON si verifica quando si diluisce una soluzione acquosa di un non elettrolita?
A) Aumento della temperatura di ebollizione
B) Diminuzione della molarità
C) Aumento della temperatura di congelamento
D) Aumento della tensione di vapore
E) Diminuzione della pressione osmotica

Occorre precisare che le proprietà colligative, più che dalla semplice concentrazione della soluzione, dipendono dal numero di particelle (molecole e/o ioni) presenti in soluzione.
È quindi necessario fare una distinzione fra elettroliti e non elettroliti.

Sono non elettroliti quelle sostanze che in soluzione non subiscono dissociazione e sono presenti unicamente come molecole. Si tratta generalmente di sostanze organiche: alcoli, zuccheri, etc.
Sono elettroliti quelle sostanze che in soluzione si dissociano completamente (elettroliti forti) o parzialmente (elettroliti deboli). Tipici elettroliti forti sono la maggior parte dei sali; tipici elettroliti deboli sono gli acidi e le basi deboli e alcuni sali poco solubili.

Per valutare il no. di particelle in soluzione, occorre tener presente il no. di specie ioniche in cui l'elettrolita si dissocia.
Ad esempio: NaCl → Na+ + Cl- (i = 2); MgCl2 → Mg2+ + 2Cl- (i = 3)

Q 62, 2003B. Stabilire quale delle seguenti soluzioni presenta, a parità di temperatura, la maggior pressione osmotica: a) acido cloridrico 0,2 M; b) acido formico 0,2 M; c) saccarosio 0,4 M; d) cloruro di sodio 0,2 M; e) bicarbonato di magnesio 0,2 M.
A) La soluzione a)
B) La soluzione b)
C) La soluzione c)
D) La soluzione d)
E) La soluzione e)

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