Las constantes crioscópica y ebulloscópica son valores fundamentales en el estudio de las propiedades coligativas de las disoluciones. Representan una propiedad intrínseca y característica de cada solvente puro, es decir, cada solvente (como el agua, benceno o etanol) tiene sus propios valores específicos. Estas constantes actúan como factores de proporcionalidad en las ecuaciones que describen cómo la adición de un soluto no volátil altera el punto de congelación y el punto de ebullición del solvente.
La constante crioscópica, también conocida como constante molal de depresión del punto de congelación, indica cuánto disminuye la temperatura de congelación de 1 kg de un solvente por cada mol de partículas de soluto disueltas en él. Se expresa comúnmente en unidades de °C·kg/mol o K·kg/mol. Por ejemplo, para el agua, la constantes crioscópica es aproximadamente 1.86 °C·kg/mol. Esto significa que si disolvemos un mol de cualquier soluto no volátil en un kilogramo de agua, el punto de congelación del agua descenderá 1.86 °C por debajo de su punto de congelación normal (0 °C).
De manera análoga, la constante ebulloscópica, o constante molal de elevación del punto de ebullición, cuantifica cuánto aumenta la temperatura de ebullición de 1 kg de un solvente por cada mol de partículas de soluto disueltas. Sus unidades también suelen ser °C·kg/mol o K·kg/mol. Para el agua, la constante ebulloscópica es aproximadamente 0.512 °C·kg/mol. Esto implica que la adición de un mol de cualquier soluto no volátil a un kilogramo de agua elevará su punto de ebullición en 0.512 °C por encima de su punto de ebullición normal (100 °C). Ambas constantes son independientes de la naturaleza del soluto, pero varían significativamente de un solvente a otro.
Es fundamental tener en cuenta que el "mol" en estas constantes no se refiere a la cantidad de una sustancia molecular específica, sino a las entidades efectivas presentes en la disolución. Estas entidades pueden provenir de un solo ente molecular no ionizable (el caso más sencillo, donde 1 mol de soluto equivale a 1 mol de partículas disueltas), o de todos los entes ionizables generados por la disociación de un soluto (la realidad más común y compleja). Por esta razón, en nuestros factores de conversión, siempre marcamos explícitamente estas cantidades como moles efectivos. Esta distinción es crucial porque es el número total de partículas disueltas, independientemente de su naturaleza o carga, lo que impacta directamente las propiedades coligativas. Un mol de glucosa (no ionizable) aportará un mol efectivo de partículas, mientras que un mol de NaCl (que se disocia en Na⁺ y Cl⁻) aportará aproximadamente dos moles efectivos de partículas en disolución diluida.
Solvente |
Punto
de Fusión (°C) |
Constante
de Descenso Crioscópico (°C·kg/mol) |
Punto
de Ebullición (°C) |
Constante
de Aumento Ebulloscópico (°C·kg/mol) |
Agua |
0.0 |
100.0 |
||
Etanol |
-114.6 |
78.4 |
1.22 |
|
Benceno |
80.1 |
2.53 |
||
Acetona |
-94 |
2.29 |
56.2 |
1.71 |
Éter dietílico |
-116 |
1.79 |
34.6 |
2.02 |
Cloroformo (CHCl3) |
-63.5 |
4.68 |
61.2 |
|
Tolueno |
-95 |
4.95 |
110.6 |
3.33 |
Glicerol |
18 |
4.9 |
290 |
0.61 |
Ácido acético |
16.6 |
3.9 |
118.1 |
3.07 |
Nitrobenzeno |
5.7 |
8.1 |
210.9 |
5.24 |
Ciclohexano |
6.5 |
20.2 |
80.7 |
2.79 |
Tetracloruro de carbono (CCl₄) |
-22.9 |
29.8 |
76.7 |
|
Fenol |
40.9 |
7.27 |
181.7 |
3.56 |
Ácido fórmico |
8.4 |
3.99 |
100.8 |
2.91 |
Metanol |
-97.6 |
2.78 |
64.7 |
0.93 |
Propanol |
-126 |
1.83 |
97.2 |
1.98 |
Hexano |
-95 |
4.95 |
68.7 |
2.26 |
Ácido láurico |
44 |
3.9 |
298.9 |
3.2 |
Nitroetano |
-102.6 |
8.1 |
114.4 |
1.98 |
Diclorometano |
-95.1 |
3.56 |
39.6 |
1.61 |
Bromobenceno |
-30.6 |
8.85 |
156 |
4.9 |
Dimetilsulfóxido (DMSO) |
18.5 |
4.3 |
189 |
1.3 |
Tetracloroetileno |
-22 |
6.05 |
121 |
3.6 |
Anisol |
-37.5 |
4.23 |
154 |
4.01 |
1,2-Dicloroetano |
-35.7 |
7.21 |
83.5 |
2.37 |
Tetrahydrofuran (THF) |
-108.5 |
4.3 |
66 |
1.89 |
Éter dietílico |
1.79 |
34.6 |
2.02 |
|
Disulfuro de Carbono (CS₂) |
-111.6 |
3.83 |
46.3 |
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