Ejercicios: Descenso de la presión de vapor y aumento ebulloscópico

Explica con tus palabras qué es una propiedad coligativa. Luego indica por qué el aumento del punto de ebullición de una solución acuosa depende del número de partículas de soluto disueltas y no de qué sustancia se trata.

Una profesora escribe en la pizarra las siguientes propiedades de una solución: color, descenso de la presión de vapor, densidad, aumento del punto de ebullición, presión osmótica y pH. Clasifica cada una como coligativa o no coligativa. Justifica brevemente tu clasificación.

Vicente llena el radiador de un auto con agua pura y su papá llena el de otro auto con una mezcla de agua y etilenglicol (aditivo anticongelante). Ambos radiadores están a la misma presión. Indica cuál de los dos líquidos hierve a mayor temperatura y explica por qué, usando la idea de presión de vapor.

Se disuelven 62 g de etilenglicol, $C_2H_6O_2$ (masa molar $62\ \text{g/mol}$), en 500 g de agua. El etilenglicol no se disocia en agua. La constante ebulloscópica del agua es $K_b = 0{,}512\ ^\circ\text{C·kg/mol}$.

1. a) Calcula la molalidad de la solución.
2. b) Calcula el aumento del punto de ebullición.
3. c) Indica a qué temperatura hierve la solución a 1 atm, sabiendo que el agua pura hierve a $100\ ^\circ\text{C}$ a esa presión.

A $25\ ^\circ\text{C}$ la presión de vapor del agua pura es $23{,}8\ \text{mmHg}$. Se prepara una solución con un soluto no volátil y no electrolito, en la que la fracción molar del soluto es $0{,}05$.

1. a) Calcula la presión de vapor de la solución usando la ley de Raoult.
2. b) Calcula cuánto descendió la presión de vapor respecto del agua pura.

Antonella prepara tres soluciones acuosas y quiere compararlas:

Considera que la glucosa no se disocia y que el NaCl se disocia por completo en dos iones. Usa $K_b = 0{,}512\ ^\circ\text{C·kg/mol}$.

1. a) Calcula el aumento del punto de ebullición de cada solución.
2. b) Ordena las soluciones de menor a mayor temperatura de ebullición y explica por qué dos de ellas resultan iguales.

El sistema de enfriamiento de un auto contiene 4,0 kg de agua. Se quiere que la mezcla hierva $3{,}0\ ^\circ\text{C}$ por sobre el agua pura. Para ello se agrega etilenglicol, $C_2H_6O_2$ (masa molar $62\ \text{g/mol}$, no electrolito). Usa $K_b = 0{,}512\ ^\circ\text{C·kg/mol}$.

1. a) Calcula la molalidad necesaria.
2. b) Calcula la masa de etilenglicol que hay que agregar.
3. c) Un compañero dice que, si se agrega el doble de etilenglicol, el aumento de temperatura se duplicará siempre. Analiza esta afirmación e indica bajo qué supuesto es válida.

Josefa disuelve 20 g de NaCl (masa molar $58{,}5\ \text{g/mol}$) en 1,0 kg de agua. Matías disuelve 20 g de sacarosa (masa molar $342\ \text{g/mol}$) también en 1,0 kg de agua. Considera que el NaCl se disocia por completo en dos iones, que la sacarosa no se disocia y que $K_b = 0{,}512\ ^\circ\text{C·kg/mol}$.

1. a) Calcula el aumento del punto de ebullición en cada caso.
2. b) Determina cuántas veces es mayor el efecto del NaCl que el de la sacarosa.
3. c) Argumenta por qué, aun con la misma masa de soluto, los efectos son tan distintos.