Guía de ejercicios (con respuestas): Soluciones - Química General - UNLu

Química General



GU Í A N o 6


SOLUCIONES
A.- DESCENSO RELATIVO DE LA PRESION DE VAPOR Y LEY DE RAOULT

¿Qué ocurre si se disuelve un SOLUTO NO VOLATIL EN UN LIQUIDO VOLATIL?
Trate de explicar el fenómeno de acuerdo al mecanismo por el cual Ud. sabe se genera
la Pv de los líquidos puros y sobre la base de ello infiera el diferente comportamiento
que tendrán soluciones en las cuales se encuentra un soluto de las características
apuntadas.
¿Qué relación tiene el Descenso relativo de la presión de vapor con la fracción molar
del soluto?.


o
P1 − P
= x2
o
P1



Siendo P1o = presión de vapor del solvente puro
P = presión de vapor de la solución
x2 = fracción molar del soluto en la solución

A partir de esta ecuación infiera la Ley de Raoult, cuya expresión es:


P = x1 ⋅ P10

Donde x1 = fracción molar del solvente en la solución
P1 = presión de vapor de la solución (ejercida por el solvente)
P1o = presión de vapor del solvente puro

B.- LEY DE HENRY

Ciertos gases se disuelven bien en agua: HCl, NH3, etc. por fuerzas de interacción
entre soluto y solvente considerables, pero otros muchos como por ejemplo H2, N2, O2
etc. presentan baja solubilidad. Esta solubilidad ¿cómo la puede expresar?
Según la Ley de Henry existe una relación directa entre la fracción molar del gas
disuelto en una solución y la presión que ejerce dicho gas sobre la solución.
La ecuación es la siguiente:
P = KH. X2


- 26 -
o
Soluciones Unidad N 6

, Química General
Donde P = presión del gas sobre la solución
KH = constante de Henry (propia de cada sustancia)
x2 = fracción molar del soluto en la solución

Vista la ecuación en estos términos, podría aplicarse a cualquier gas que se disuelva
en un solvente, pero ello no siempre es así.
En primer lugar, sólo es válida para gases que se disuelven muy poco, luego estamos
hablando de soluciones diluidas (en este caso líquido-gas). Por ello no es aplicable a
gases, como por ejemplo el HCl, que en agua se disuelve mucho, o también el NH3 que
le ocurre lo mismo. En el HCl en agua, entran en juego fuerzas intermoleculares del
tipo dipolo-puente de hidrógeno. Si se quisiera evaluar el comportamiento de éstas
sustancias y Henry, se debería considerar la solubilidad del gas con respecto a las
moléculas que no se ven afectadas por estas fuerzas, entonces allí sí, se verifica el
cumplimiento de la Ley. No es el caso del oxígeno, nitrógeno, argón, etc. que se
disuelven muy poco y por lo tanto cumplen con ella.
Una pregunta interesante sería: ¿la ley sólo se aplica cuando el soluto es un gas? Y la
respuesta es no.
Henry es válido para gases y también para solutos que se disuelvan muy poco, y por lo
tanto, constituyan soluciones diluidas y que tengan presión de vapor. Luego, en un
cierto rango de concentraciones o presiones, Henry es válida para estudiar el
comportamiento de los solutos en las soluciones.

C.- RELACIONES ENTRE RAOULT Y HENRY.
SU APLICACION A SISTEMAS REALES
Debemos, ahora, relacionar las dos leyes vistas: Raoult y Henry
Para ello tomemos en cuenta las dos ecuaciones:

RAOULT : P1 = x1 . P1o

HENRY : P =KH . x2

Se debe observar que en el caso de Henry la ecuación señala la tendencia al escape
del soluto como proporcional a su presión de vapor pero no a la presión de vapor
del soluto puro. En cambio Raoult utiliza todos los parámetros referidos al
comportamiento del solvente.
RECUERDE: como norma general este tipo de ecuaciones son válidas sólo
cuando estamos en presencia de soluciones diluidas.


RAOULT SE APLICA PARA EL SOLVENTE

HENRY SE APLICA PARA EL SOLUTO




- 27 -
o
Soluciones Unidad N 6