Ejercicios: Propiedades coligativas en la vida diaria y en los seres vivos

Nombra las cuatro propiedades coligativas de las soluciones y explica con tus palabras de qué factor dependen. Indica también qué significa que una propiedad no dependa de la naturaleza del soluto.

Indica qué propiedad coligativa explica cada situación:

1. a) Se agrega anticongelante al agua del radiador de un carro.
2. b) Un glóbulo rojo se hincha en agua destilada.
3. c) El agua con sal hierve a una temperatura un poco mayor que el agua sola.
4. d) Una solución salina tiene menor presión de vapor que el agua pura.

Daniela disuelve $18\ \text{g}$ de glucosa ($M = 180\ \text{g/mol}$) en $500\ \text{g}$ de agua. Calcula la cantidad de sustancia de glucosa y la molalidad de la solución.

Se disuelven $34{,}2\ \text{g}$ de sacarosa ($M = 342\ \text{g/mol}$, no electrolito) en $200\ \text{g}$ de agua. La constante crioscópica del agua es $K_f = 1{,}86\ \text{°C·kg/mol}$.

1. a) Calcula la molalidad de la solución.
2. b) Calcula el descenso crioscópico $\Delta T_f$.
3. c) Determina la temperatura de congelación de la solución.

Andrea prepara una solución con $11{,}7\ \text{g}$ de $NaCl$ ($M = 58{,}5\ \text{g/mol}$) en $500\ \text{g}$ de agua. Considera que la sal se disocia por completo, de modo que el factor de van't Hoff es $i = 2$. La constante ebulloscópica del agua es $K_b = 0{,}52\ \text{°C·kg/mol}$.

1. a) Calcula la molalidad de la solución.
2. b) Calcula el ascenso ebulloscópico $\Delta T_b$.
3. c) Indica la temperatura de ebullición de la solución al nivel del mar, donde el agua pura hierve a $100\ \text{°C}$.

Una solución de glucosa tiene una concentración de $0{,}30\ \text{mol/L}$ y se mantiene a $37\ \text{°C}$ ($310\ \text{K}$). Usa $R = 0{,}082\ \text{atm·L/(mol·K)}$.

1. a) Calcula la presión osmótica de la solución con $\pi = MRT$.
2. b) Esta concentración es aproximadamente isotónica con el interior de los glóbulos rojos. Explica qué le ocurre a un glóbulo rojo si se coloca en una solución de glucosa de $0{,}10\ \text{mol/L}$.

Se preparan tres soluciones acuosas, todas con molalidad $0{,}10\ \text{mol/kg}$: glucosa (no electrolito, $i = 1$), $NaCl$ ($i = 2$) y $CaCl_2$ ($i = 3$). Usa $K_f = 1{,}86\ \text{°C·kg/mol}$.

1. a) Calcula el descenso crioscópico de cada solución.
2. b) Ordena las soluciones según su temperatura de congelación, de la mayor a la menor.
3. c) Argumenta por qué, con la misma molalidad, los efectos son distintos. Indica cuál solución tendría la menor presión de vapor y por qué.

Para un viaje a una zona fría de los Andes, Diego quiere preparar el líquido del radiador de su carro con etilenglicol, $C_2H_6O_2$ ($M = 62\ \text{g/mol}$, no electrolito). Desea que la mezcla no se congele hasta $-10\ \text{°C}$. Usa $K_f = 1{,}86\ \text{°C·kg/mol}$ y $K_b = 0{,}52\ \text{°C·kg/mol}$.

1. a) Calcula la molalidad necesaria.
2. b) Calcula la masa de etilenglicol que debe mezclar con $2{,}0\ \text{kg}$ de agua.
3. c) Calcula cuánto aumenta la temperatura de ebullición con esa mezcla.
4. d) Explica por qué este líquido también protege al motor en clima caluroso.