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 |
Qué afirma realmente la ley de Raoult
**Lo primero que dice la ley de Raoult es que disolver algo en un disolvente rebaja su presión de vapor.** El ascenso del punto de ebullición y el descenso del de congelación no son más que consecuencias extraídas de ese único hecho. Puesto que un líquido hierve a la temperatura en que su presión de vapor iguala a la del entorno, rebajar esa presión empuja dicha temperatura hacia arriba. El ascenso se escribe Δt = Kb × m × i y el descenso Δt = Kf × m × i, donde Kb y Kf son constantes propias de cada disolvente.
**No es indiferente que la concentración empleada aquí sea la molalidad y no la molaridad.** El volumen de una disolución se desplaza con la temperatura, de modo que una medida basada en el volumen no puede servir de referencia cuando la magnitud en discusión es precisamente una temperatura. Contar por kilogramo de disolvente deja la cifra intacta se mueva como se mueva el termómetro. La otra magnitud clave es el factor de van 't Hoff, que registra **en cuántas partículas se rompe cada unidad disuelta.** Las propiedades coligativas dependen del número de partículas y no de su identidad, así que con un electrolito la cuenta no saldrá bien si no se aplica ese factor.
Esta herramienta cubre seis disolventes, entre ellos el agua, el benceno y el alcanfor, y admite la concentración tanto de forma directa como calculada a partir de la masa y la masa molar del soluto junto con la masa del disolvente. Devuelve después tanto la variación como los puntos de ebullición y congelación resultantes.
Cómo hacer el cálculo
- Elija el disolvente Hay seis disponibles, entre ellos agua, benceno y ácido acético; al elegir uno se rellenan Kb y Kf automáticamente.
- Decida cómo dar la concentración Puede introducir la molalidad directamente o **hacer que se calcule a partir de la masa y la masa molar del soluto y la masa del disolvente.**
- Introduzca el factor de van 't Hoff Como primera aproximación, use 1 para un no electrolito, 2 para el cloruro de sodio y 3 para el de calcio.
- Lea el ascenso y el descenso Se muestran tanto la magnitud del cambio como los puntos de ebullición y congelación resultantes.
Consejos para aprovecharla mejor
- 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.
Cuándo resulta útil
Al comprobar un ejercicio de química
Los problemas de propiedades coligativas fallan sobre todo por un factor olvidado, lo que los hace dignos de verificación.
Al estimar la eficacia de un fundente
**El cloruro de calcio supera al de sodio sobre el hielo porque su factor es 3 y no 2**, de modo que la misma molalidad compra un descenso mayor.
Al recorrer de nuevo la medida de masas molares
El descenso crioscópico fue la vía clásica para hallar la masa molar de un desconocido, y puede seguir esa relación a la inversa.
Al planificar un experimento
Puede averiguar de antemano cuánto soluto exigirá el punto de congelación buscado, antes de tocar la balanza.
Términos de las propiedades coligativas
- Ley de Raoult
- El enunciado de que la presión de vapor de una disolución es proporcional a la fracción molar del disolvente. **De ella se siguen tanto el ascenso ebulloscópico como el descenso crioscópico.**
- Molalidad
- La cantidad de soluto por kilogramo de disolvente. **Como no interviene ningún volumen, la cifra se mantiene firme aunque cambie la temperatura.**
- Constante ebulloscópica molal
- El ascenso del punto de ebullición a molalidad unidad, fijo para cada disolvente. Para el agua vale 0,515 kelvin por unidad.
- Constante crioscópica molal
- El descenso correspondiente del punto de congelación. Para el agua vale 1,853, mientras que **el valor del alcanfor, 37,7, es tan grande que durante mucho tiempo sirvió para medir cantidades diminutas.**
- Factor de van 't Hoff
- El número de partículas que una unidad fórmula de soluto rinde en disolución. Es 1 para un no electrolito y 2 en teoría para el cloruro de sodio.
- Propiedad coligativa
- Propiedad regida por el número de partículas disueltas y no por lo que sean. Son cuatro: descenso de la presión de vapor, ascenso ebulloscópico, descenso crioscópico y presión osmótica.
Preguntas frecuentes
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.