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Calculadora de propiedades coligativas
En resumen: calculadora de propiedades coligativas: descenso crioscópico, ascenso ebulloscópico, presión osmótica y descenso relativo de la presión de vapor, con el factor de van 't Hoff y la determinación de la masa molar. Es gratuita, funciona en tu navegador y no requiere descargas.
Elige una propiedad, selecciona un disolvente para rellenar Kb o Kf y deja en blanco la incógnita. Trabaja a partir de masas (para hallar la masa molar de un soluto) o de la molalidad. La presión osmótica admite atm, bar, kPa o mmHg. Una pestaña aparte convierte entre el factor de van 't Hoff y el grado de disociación o asociación.
Deja en blanco el valor que quieres hallar.
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Rellena o bien α o bien i.
i = propiedad coligativa observada ÷ valor esperado sin disociación = masa molar normal ÷ masa molar observada.
Fórmulas de las propiedades coligativas
| Propiedad | Fórmula | Masa molar del soluto |
|---|---|---|
| Ascenso ebulloscópico | ΔTb = i·Kb·m | M₂ = i·Kb·w₂·1000 / (ΔTb·w₁) |
| Descenso crioscópico | ΔTf = i·Kf·m | M₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁) |
| Presión osmótica | π = i·M·R·T | M₂ = i·w₂·R·T / (π·V) |
| Descenso relativo de la presión de vapor | (P° − P)/P° = i·n₂/(n₁ + i·n₂) ≈ i·n₂/n₁ | M₂ ≈ i·w₂·M₁·P° / (w₁·(P° − P)) |
m = molalidad (mol de soluto por kg de disolvente), w₂ = masa de soluto en g, w₁ = masa de disolvente en g, M = molaridad en mol/L, V en L, T en K y R = 0,08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹ (o 0,08314 L·bar mol⁻¹ K⁻¹). ΔT tiene el mismo valor en K y en °C.
Factor de van 't Hoff i
disociación (1 unidad → n iones): i = 1 + α(n − 1) asociación (n moléculas → 1 unidad): i = 1 − α(1 − 1/n)
| Soluto | i ideal |
|---|---|
| Glucosa, sacarosa, urea (no electrolitos) | 1 |
| NaCl, KCl, KNO₃, MgSO₄ | 2 |
| CaCl₂, Na₂SO₄, K₂SO₄, Ba(NO₃)₂ | 3 |
| AlCl₃, Na₃PO₄, K₃[Fe(CN)₆] | 4 |
| K₄[Fe(CN)₆], Al₂(SO₄)₃ | 5 |
| Ácido acético o benzoico totalmente dimerizado en benceno | 0.5 |
Los electrolitos reales dan valores de i algo menores debido a la formación de pares iónicos (el NaCl 0,1 m tiene i ≈ 1,87). Los problemas de examen suelen suponer el valor ideal salvo que se indique α.
Constantes de los disolventes
| Disolvente | Punto de ebullición normal (°C) | Kb (K·kg/mol) | Punto de congelación (°C) | Kf (K·kg/mol) |
|---|---|---|---|---|
| Agua | 100 | 0.512 | 0 | 1.86 |
| Benceno | 80.1 | 2.53 | 5.5 | 5.12 |
| Ciclohexano | 80.7 | 2.79 | 6.5 | 20 |
| Alcanfor | 204 | — | 179.8 | 37.7 |
| Etanol | 78.4 | 1.22 | −114.1 | 1.99 |
| Cloroformo | 61.2 | 3.63 | −63.5 | 4.68 |
| Ácido acético | 117.9 | 3.07 | 16.6 | 3.9 |
| Naftaleno | 218 | 5.8 | 80.2 | 6.94 |
Valores típicos de los libros de texto. Algunos libros usan Kf = 40 para el alcanfor, 4,9 para el benceno (NCERT) o 20,2 para el ciclohexano; escribe el valor de tu curso en la casilla K.
Ejemplos resueltos (estilo JEE / NEET)
Punto de congelación del agua salada
NaCl 0,1 m en agua, i = 2, Kf = 1,86 K kg mol⁻¹.
ΔTf = 2 × 1,86 × 0,1
ΔTf = 0,372 K, así que congela a −0,372 °C
Punto de ebullición de una disolución de glucosa
18 g de glucosa (M = 180 g/mol) en 1,0 kg de agua. Kb = 0,512.
m = 0,10 mol/kg; ΔTb = 1 × 0,512 × 0,10
ΔTb = 0,0512 K, p. eb. = 100,051 °C
Masa molar a partir del punto de congelación (NCERT)
1,00 g de un no electrolito en 50 g de benceno desciende el punto de congelación 0,40 K. Kf = 5,12.
M₂ = 5,12 × 1,00 × 1000 / (0,40 × 50)
M₂ = 256 g/mol
Asociación del ácido benzoico (NCERT)
2 g de ácido benzoico (M = 122) en 25 g de benceno dan ΔTf = 1,62 K, Kf = 4,9.
M observada = 4,9 × 2 × 1000 / (25 × 1,62) = 242. i = 122/242 = 0,504. α = (1 − 0,504)/(1 − 1/2)
α = 0,99, es decir, dimerizado al 99 %
Grado de disociación
El CaCl₂ 0,10 m congela a −0,50 °C. Kf = 1,86.
i = 0,50 / (1,86 × 0,10) = 2,69. α = (i − 1)/(n − 1) = 1,69/2
α = 0,84 (disociado al 84 %)
Masa molar de una proteína a partir de π (NCERT)
1,26 g de proteína en 200 mL de disolución, π = 2,57 × 10⁻³ bar a 300 K.
M₂ = 1,26 × 0,08314 × 300 / (2,57 × 10⁻³ × 0,200)
M₂ ≈ 6,1 × 10⁴ g/mol
Descenso relativo de la presión de vapor (NCERT)
0,5 g de un sólido no volátil en 39,0 g de benceno (M = 78) descienden P de 0,850 a 0,845 bar.
Forma diluida: (0,850 − 0,845)/0,850 = (0,5/M₂)/(39/78)
M₂ = 170 g/mol (169 g/mol con la forma exacta)
Disoluciones isotónicas
La sangre tiene π ≈ 7,65 atm a 37 °C. ¿Qué molaridad de NaCl es isotónica (i = 2)?
M = 7,65 / (2 × 0,08206 × 310,15)
M ≈ 0,150 mol/L (alrededor del 0,9 % p/v)
Unidades y errores frecuentes
- La molalidad usa kg de disolvente, no litros de disolución. 18 g de glucosa en 500 g de agua es 0,20 m.
- La presión osmótica usa la molaridad (mol por litro de disolución), no la molalidad.
- Olvidar i. Los electrolitos dan más partículas. El CaCl₂ 0,1 m desciende el punto de congelación unas tres veces más que la glucosa 0,1 m.
- R debe coincidir con la unidad de presión. Usa 0,08206 L·atm, 0,08314 L·bar u 8,314 L·kPa mol⁻¹ K⁻¹.
- Temperatura en kelvin para π. ΔT en sí es igual en K y en °C.
- Masa molar anómala. La disociación hace que la masa molar observada sea demasiado baja (i mayor que 1). La asociación la hace demasiado alta (i menor que 1).
- Solo solutos no volátiles. La fórmula de la presión de vapor supone que el soluto no se evapora.
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Abrir el editor MolDrawPreguntas frecuentes
¿Qué son las propiedades coligativas?
Propiedades que dependen del número de partículas de soluto y no de su naturaleza: el descenso de la presión de vapor, el ascenso ebulloscópico, el descenso crioscópico y la presión osmótica.
¿Cómo se calcula el descenso crioscópico?
ΔTf = i·Kf·m. Para NaCl 0,1 m en agua, i = 2 y Kf = 1,86 K kg/mol, así que ΔTf = 0,372 K y la disolución congela a −0,372 °C.
¿Cómo hallo la masa molar a partir del descenso crioscópico?
M₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁), con las masas en gramos. 1,00 g de soluto en 50 g de benceno con ΔTf = 0,40 K da M₂ = 5,12 × 1,00 × 1000 / (0,40 × 50) = 256 g/mol.
¿Qué es el factor de van 't Hoff?
El número de partículas que aporta cada unidad fórmula en disolución. Valores ideales: glucosa 1, NaCl 2, CaCl₂ 3. Para una disociación parcial i = 1 + α(n − 1); para una asociación en n-meros i = 1 − α(1 − 1/n).
¿Por qué el factor de van 't Hoff del ácido acético en benceno es de aproximadamente 0,5?
El ácido acético forma dímeros unidos por enlaces de hidrógeno en disolventes apolares, de modo que dos moléculas actúan como una sola partícula. La dimerización completa da i = 0,5 y una masa molar aparente del doble del valor real.
¿Cómo se calcula la presión osmótica?
π = iMRT. La glucosa 0,10 M a 25 °C da π = 1 × 0,10 × 0,08206 × 298,15 = 2,45 atm. La presión osmótica es el mejor método para moléculas grandes como las proteínas, porque π es fácil de medir incluso a concentraciones muy bajas.
¿Qué propiedad coligativa es mejor para hallar la masa molar de un polímero?
La presión osmótica. Una proteína de masa molar 60 000 g/mol a unos 6 g/L solo desciende el punto de congelación unos 2 × 10⁻⁴ K, pero da una π de unos 2,5 mbar, fácil de medir a temperatura ambiente.
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