Q8.7. Disoluciones ideales y reales
Las disoluciones se entienden con potencial químico, actividades y propiedades coligativas. La idealidad es un punto de partida; la realidad aparece cuando las interacciones cambian.
Objetivos de aprendizaje
- Aplicar ley de Raoult y ley de Henry.
- Distinguir fracción molar, actividad y coeficiente de actividad.
- Calcular propiedades coligativas básicas.
- Interpretar desviaciones positivas y negativas.
Mapa del capítulo
Potencial químico en mezclas
Al mezclar, el potencial químico de cada componente depende de su composición. En una disolución ideal, las interacciones A-A, B-B y A-B son similares y el potencial químico incluye RT ln x. La mezcla ideal tiene Delta Hmix = 0 y Delta Vmix = 0, pero Delta Smix positivo por aumento de posibilidades de distribución.
Raoult y Henry
La ley de Raoult establece Pi = xi Pi* para un componente en disolución ideal. Describe bien solventes o componentes mayoritarios en mezclas ideales. La ley de Henry, Pi = Ki xi, describe solutos diluidos cuando su entorno es principalmente solvente. Ambas son límites; elegir una depende de qué componente y qué concentración se estudia.
Propiedades coligativas
Descenso de presión de vapor, elevación ebulloscópica, descenso crioscópico y presión osmótica dependen del número de partículas de soluto, no de su identidad química en primera aproximación. Para no electrolitos diluidos: Delta Tb = Kb m, Delta Tf = Kf m y pi = MRT. Para electrolitos se incorpora el factor de van't Hoff.
Disoluciones reales
Cuando A-B es menos favorable que A-A y B-B, hay desviación positiva de Raoult y mayor presión de vapor; si A-B es más favorable, desviación negativa. Las actividades reemplazan concentraciones efectivas: ai = gamma_i xi o gamma_i c/c°. El coeficiente de actividad corrige no idealidad y se vuelve esencial en electrolitos y soluciones concentradas.
Ejemplo trabajado de lectura fisicoquímica
Una disolución acuosa de sacarosa eleva el punto de ebullición según su molalidad. Una sal como NaCl produce efecto mayor a igual molalidad ideal porque genera más partículas, aunque la asociación iónica reduce el valor ideal.
Errores frecuentes y cómo evitarlos
| Error | Corrección conceptual |
|---|---|
| Usar molaridad en descenso crioscópico | La fórmula usa molalidad. |
| Aplicar Raoult a soluto muy diluido sin pensar | Para solutos diluidos suele corresponder Henry. |
| Ignorar electrolitos | El número efectivo de partículas cambia las propiedades coligativas. |
Autoevaluación
- Calcula Delta Tf para una disolución no electrolítica.
- Distingue Raoult y Henry.
- Explica una desviación positiva de Raoult.