Metas
1. Comprender la relación entre la presión de vapor y el punto de ebullición.
2. Analizar el efecto de agregar un soluto sobre la presión de vapor y el punto de ebullición.
Contextualización
Las propiedades coligativas son clave para entender fenómenos químicos y físicos que suceden en nuestra vida cotidiana. La tonicidad, que estudia cómo la incorporación de un soluto no volátil reduce la presión de vapor de un disolvente, es un claro ejemplo de esto. Este concepto es fundamental para comprender todo, desde la conservación de alimentos mediante la adición de sal, hasta el funcionamiento de soluciones anticongelantes en autos durante el invierno.
Relevancia del Tema
¡Para Recordar!
Presión de Vapor
La presión de vapor es la presión que ejerce el vapor de una sustancia en equilibrio con su fase líquida. En otras palabras, es la presión en la que la tasa de evaporación del líquido es igual a la de condensación del vapor. La presión de vapor depende de la temperatura y de la naturaleza del líquido; los líquidos con menor atracción entre sus moléculas suelen tener presiones de vapor más altas.
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La presión de vapor aumenta con la temperatura.
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Las sustancias volátiles tienen alta presión de vapor.
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La presión de vapor es un indicador de qué tan fácil es que un líquido se convierta en vapor.
Punto de Ebullición
El punto de ebullición es la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido equivale a la presión atmosférica circundante, permitiendo que el líquido se transforme en vapor. Este punto varía según la altitud y la presencia de solutos en el líquido.
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El punto de ebullición es más bajo a mayores altitudes debido a la menor presión atmosférica.
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La adición de solutos no volátiles aumenta el punto de ebullición del disolvente.
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El punto de ebullición es una propiedad coligativa, lo que significa que depende del número de partículas de soluto en la solución.
Tonicidad
La tonicidad es el análisis de cómo se reduce la presión de vapor de un disolvente por la adición de un soluto no volátil. Al añadir un soluto a un disolvente, se interfiere en la evaporación de las moléculas del disolvente, resultando en una menor presión de vapor y, por ende, un mayor punto de ebullición.
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La tonicidad es una de las cuatro propiedades coligativas.
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La disminución de la presión de vapor es proporcional a la cantidad de soluto añadido.
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La tonicidad se aplica en diversas aplicaciones prácticas, como la conservación de alimentos y soluciones anticongelantes.
Aplicaciones Prácticas
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Conservación de alimentos: Agregar sal a carnes y otros productos reduce la presión de vapor del agua, ralentizando el crecimiento de microorganismos y aumentando la vida útil del producto.
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Soluciones anticongelantes: En el rubro automotriz, se utilizan soluciones de etilenglicol para evitar que el motor se congele en temperaturas extremas, aprovechando el aumento en el punto de ebullición y la disminución en el punto de congelación.
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Procesos industriales: En procesos como la destilación y la purificación de líquidos, controlar la presión de vapor es crucial para la eficiencia y la seguridad de las operaciones.
Términos Clave
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Presión de Vapor: Presión ejercida por el vapor de una sustancia en equilibrio con su fase líquida.
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Punto de Ebullición: La temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica, permitiendo la ebullición.
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Tonicidad: El estudio de la disminución de la presión de vapor de un disolvente debido a la adición de un soluto no volátil.
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Soluto: Una sustancia disuelta en un disolvente para formar una solución.
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Disolvente: Una sustancia que disuelve el soluto para formar una solución.
Preguntas para la Reflexión
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¿Cómo afecta la adición de sal a una olla de agua su punto de ebullición y por qué es relevante en la cocina?
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¿Qué otras aplicaciones prácticas de la tonicidad se pueden encontrar además de la conservación de alimentos y soluciones anticongelantes?
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¿Cómo puede ayudar el conocimiento de las propiedades coligativas en tu futura carrera profesional, ya sea en la industria química, alimentaria u otra?
Desafío Práctico: Investigando la Tonicidad en Casa
Realiza un experimento simple en casa para observar el cambio en el punto de ebullición al añadir un soluto.
Instrucciones
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Reúne los siguientes materiales: una olla, agua, sal común, un termómetro y una cocina.
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Llena la olla con 500 ml de agua y mide la temperatura inicial con el termómetro.
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Calienta el agua hasta que comience a hervir y registra la temperatura del punto de ebullición.
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Deja que el agua se enfríe un poco y añade 50 gramos de sal, removiendo hasta que se disuelva completamente.
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Calienta la solución de nuevo hasta que comience a hervir y registra la nueva temperatura del punto de ebullición.
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Compara los puntos de ebullición antes y después de agregar la sal y escribe un breve informe sobre tus observaciones y conclusiones.
