Calculadora de la Ley de Raoult (Ascenso Ebulloscópico y Descenso Crioscópico)

Calcula el ascenso ebulloscópico y el descenso crioscópico de una solución a partir de la molalidad del soluto y el factor de van't Hoff, según la ley de Raoult. Incluye 6 constantes de disolvente (Kb/Kf) y considera la disociación de electrolitos.

Constantes ebulloscópica y crioscópica molales por disolvente

Valores de referencia estándar ampliamente citados en libros de texto. Úsalos para comprobar tus propios cálculos manuales.

Disolvente Kb (°C·kg/mol) Kf (°C·kg/mol) P. eb. normal (°C) P. cong. normal (°C)
Agua 0.512 1.86 100.0 0.0
Benceno 2.53 5.12 80.1 5.5
Ácido acético 3.07 3.9 118.1 16.6
Ciclohexano 2.79 20.2 80.7 6.5
Naftaleno 5.8 6.9 218.0 80.2
Alcanfor 5.95 37.7 204.0 178.4

Consejos de uso

  • Los electrolitos como el NaCl o el CaCl2 se disocian en varios iones en agua, así que fijar el factor de van't Hoff i por encima de 1 acerca el resultado a las mediciones reales.
  • En el modo basado en masa, basta con introducir la masa del soluto [g], su masa molar [g/mol] y la masa del disolvente [kg] para que la molalidad se calcule automáticamente.
  • Tanto el ascenso ebulloscópico como el descenso crioscópico son propiedades coligativas: dependen solo del número de partículas de soluto, no de qué soluto se trate.
  • Para una misma cantidad de soluto, el descenso crioscópico suele ser mayor que el ascenso ebulloscópico en muchos disolventes, una de las razones por las que el cloruro de calcio se usa como fundente en carreteras.
  • Usa los botones predefinidos de i (no electrolito / tipo NaCl / tipo CaCl2) para probar rápidamente patrones de disociación comunes.

Preguntas frecuentes

El factor de van't Hoff (i) representa en cuántas partículas (iones o moléculas) se divide un soluto en solución. Un no electrolito como la sacarosa permanece como una sola partícula, así que i=1. El NaCl se disocia completamente en Na+ y Cl-, así que i≈2. El CaCl2 se disocia en Ca2+ y dos iones Cl- (tres partículas en total), así que i≈3.

El ascenso ebulloscópico y el descenso crioscópico son propiedades coligativas proporcionales al número de partículas de soluto. Como la sal común (NaCl) se disocia en agua en Na+ y Cl-, produce aproximadamente el doble de efecto (i≈2) que un no electrolito a la misma concentración molal, elevando aún más el punto de ebullición y reduciendo aún más el de congelación. Este es exactamente el principio que se usa al esparcir sal en carreteras heladas.

Kb y Kf son constantes propias de cada disolvente que indican cuántos grados Celsius cambia el punto de ebullición o de congelación al disolver un no electrolito a una molalidad de 1 mol/kg. Como dependen del peso molecular del disolvente y de su facilidad para congelarse o hervir, el agua y el benceno tienen valores muy distintos.

La molalidad es la cantidad de soluto [mol] por kilogramo de disolvente, y no cambia con la temperatura. La molaridad es la cantidad de soluto [mol] por litro de solución, que sí se ve afectada por el cambio de volumen de la solución con la temperatura. Como los cálculos de ascenso ebulloscópico y descenso crioscópico tratan precisamente cambios de temperatura, la molalidad, al ser independiente de la temperatura, es la magnitud correcta para usar.

Esta herramienta incluye los valores de Kb y Kf de seis disolventes comunes (agua, benceno, ácido acético, ciclohexano, naftaleno y alcanfor). Para otros disolventes, se recomienda consultar una obra de referencia especializada como el CRC Handbook of Chemistry and Physics.
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A propósito — Fundentes viales y la química de las propiedades coligativas

Los gránulos blancos que se esparcen en las carreteras invernales suelen ser cloruro de calcio (CaCl2) o cloruro de sodio (NaCl). Estas sustancias derriten el hielo y la nieve no porque generen calor, sino porque, al disolverse en agua, bajan el propio punto de congelación del agua. Este fenómeno, el descenso crioscópico, es un ejemplo clásico de las propiedades coligativas que se derivan de la ley de Raoult.

La palabra "coligativa" refleja la idea de que solo importa el número de partículas, no su identidad. A la misma molalidad, el CaCl2 se disocia en agua en Ca2+ y dos iones Cl-, es decir, tres partículas en total, lo que produce un descenso crioscópico aproximadamente tres veces mayor que el de un no electrolito como la sacarosa, que no se disocia. Esta es una de las razones por las que el CaCl2 puede actuar como un fundente más potente que el NaCl en menores cantidades (aunque su efecto corrosivo sobre el hormigón es otra consideración aparte).

El mismo principio se aplica en sentido contrario al ascenso ebulloscópico. Añadir sal al agua de la pasta sí eleva ligeramente su punto de ebullición, pero con las cantidades usadas en la cocina casera el aumento es muy inferior a 1°C, lejos de lo necesario para hervir notablemente más rápido. La razón principal por la que se añade sal es en realidad sazonar la pasta; el ascenso ebulloscópico es solo un efecto secundario químico menor.