Diferencia clave: propiedades coligativas de electrolitos y no electrolitos
Las propiedades coligativas son propiedades físicas de una solución que dependen de la cantidad de soluto pero no de la naturaleza del soluto. Esto significa que cantidades similares de solutos completamente diferentes pueden alterar estas propiedades físicas en cantidades similares. Por lo tanto, las propiedades coligativas dependen de la relación entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente. Las tres principales propiedades coligativas son la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición y la depresión del punto de congelación. Para una relación de masa soluto-disolvente dada, todas las propiedades coligativas son inversamente proporcionales a la masa molar del soluto. Los electrolitos son sustancias que pueden formar soluciones capaces de conducir electricidad a través de esta solución. Estas soluciones se conocen como soluciones electrolíticas. Los no electrolitos son sustancias que no son capaces de formar soluciones electrolíticas. Ambos tipos (electrolitos y no electrolitos) tienen propiedades coligativas. La diferencia clave entre las propiedades coligativas de los electrolitos y los no electrolitos es que el efecto de los electrolitos sobre las propiedades coligativas es muy alto en comparación con el de los no electrolitos.
¿Cuáles son las propiedades coligativas de los electrolitos?
Las propiedades coligativas de los electrolitos son las propiedades físicas de las soluciones electrolíticas que dependen de la cantidad de solutos independientemente de la naturaleza de los solutos. Los solutos presentes en las soluciones electrolíticas son átomos, moléculas o iones que han perdido o ganado electrones para volverse eléctricamente conductores.
Cuando un electrolito se disuelve en un solvente como el agua, el electrolito se separa en iones (o cualquier otra especie conductora). Por lo tanto, disolver un mol de electrolito siempre produce dos o más moles de especies conductoras. Por lo tanto, las propiedades coligativas de los electrolitos cambian considerablemente cuando un electrolito se disuelve en un solvente.
Por ejemplo, la ecuación general utilizada para describir los cambios en el punto de congelación y el punto de ebullición es la siguiente, ΔTb=Kbm y ΔTf=Kf m
ΔTb es la elevación del punto de ebullición, y ΔTf es la depresión del punto de congelación. Kb y Kf son la constante de elevación del punto de ebullición y la constante de depresión del punto de congelación, respectivamente. m es la molaridad de la solución. Para soluciones electrolíticas, las ecuaciones anteriores se modifican de la siguiente manera,
ΔTb=iKbm y ΔTf=iKf m
“i” es un multiplicador de iones conocido como factor de Van’t Hoff. Este factor es igual al número de moles de iones dados por un electrolito. Por lo tanto, el factor de Van't Hoff se puede determinar encontrando la cantidad de iones liberados por un electrolito cuando se disuelve en un solvente. Por ejemplo, el valor del factor de Van’t Hoff para NaCl es 2 y en CaCl2, es 3.
Figura 01: Un gráfico que muestra el potencial químico frente a la temperatura que describe la depresión del punto de congelación y la elevación del punto de ebullición
Sin embargo, los valores dados para estas propiedades coligativas son diferentes de los valores predichos teóricamente. Esto se debe a que puede haber interacciones de soluto y solvente que reducen el efecto de los iones en esas propiedades.
Las ecuaciones anteriores se modifican aún más para usarse con electrolitos débiles. Los electrolitos débiles se disocian parcialmente en iones, por lo que algunos de los iones no afectan las propiedades coligativas. El grado de disociación (α) de un electrolito débil se puede calcular de la siguiente manera, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Aquí, n es el número máximo de iones formados por molécula del electrolito débil.
¿Cuáles son las propiedades coligativas de los no electrolitos?
Las propiedades coligativas de los no electrolitos son las propiedades físicas de las soluciones no electrolíticas que dependen de la cantidad de solutos independientemente de la naturaleza de los solutos. Los no electrolitos son sustancias que no crean soluciones conductoras cuando se disuelven en un solvente. Por ejemplo, el azúcar no es un electrolito porque cuando el azúcar se disuelve en agua, existe en forma molecular (no se disocia en iones). Estas moléculas de azúcar son incapaces de conducir corrientes eléctricas a través de la solución.
La cantidad de solutos presentes en una solución no electrolítica es menor en comparación con una solución electrolítica. Por lo tanto, el efecto de los no electrolitos sobre las propiedades coligativas también es muy bajo. Por ejemplo, el grado de reducción de la presión de vapor al agregar NaCl es mayor en comparación con la adición de azúcar a una solución similar.
¿Cuál es la diferencia entre las propiedades coligativas de electrolitos y no electrolitos?
Propiedades coligativas de electrolitos frente a no electrolitos |
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| Las propiedades coligativas de los electrolitos son las propiedades físicas de las soluciones electrolíticas que dependen de la cantidad de solutos independientemente de la naturaleza de los solutos. | Las propiedades coligativas de los no electrolitos son las propiedades físicas de las soluciones no electrolíticas que dependen de la cantidad de solutos independientemente de la naturaleza de los solutos. |
| Solutos | |
| Los electrolitos aportan más solutos a la solución a través de la disociación; por lo tanto, las propiedades coligativas cambian considerablemente. | Los no electrolitos aportan un bajo contenido de soluto a la solución ya que no hay disociación; por lo tanto, las propiedades coligativas no cambian considerablemente. |
| Efecto en las propiedades coligativas | |
| El efecto de los electrolitos sobre las propiedades coligativas es muy alto en comparación con los no electrolitos. | El efecto de los no electrolitos sobre las propiedades coligativas es muy bajo en comparación con los electrolitos. |
Resumen: propiedades coligativas de electrolitos y no electrolitos
Las propiedades coligativas son propiedades físicas de las soluciones que no dependen de la naturaleza de un soluto sino de la cantidad de solutos. La diferencia entre las propiedades coligativas de los electrolitos y los no electrolitos es que el efecto de los electrolitos sobre las propiedades coligativas es muy alto en comparación con los no electrolitos.
