Disminución de la presión del Vapor .






Introducción
En este trabajo comprenderemos lo que es en definitiva la “disminución de la presión del vapor” También aprenderemos los pasos para calcular la presión de vapor de una solución, y también veremos la presión de vapor de un líquido puro y para terminar veremos un pequeño ejemplo de la vida cotidiana.













¿Qué es la disminución de la presión del vapor?
La presión de vapor es una propiedad coligativa física que va a depender del número de partículas de soluto en una cantidad determinada de disolvente o solvente.

Esta propiedad esta reflejada en la Ley de Raoult, un científico francés, Francois Raoult quien enunció el siguiente principio: “La disminución de la presión del disolvente es proporcional a la fracción molar de soluto disuelto”.
Este principio ha sido demostrado mediante experimentos en los que se observa que las soluciones que contienen líquidos no volatiles o solutos sólidos, siempre tienen presiones mas bajas que los solventes puros.
El calculo de la presión se realiza mediante la fórmula que se muestra a continuación.




Las soluciones que obedecen a esta relación exacta se conocen como soluciones ideales. Las presiones de vapor de muchas soluciones no se comportan idealmente.







Pasos para calcular la presión de vaporde una solución
El planteamiento del problema puede ser el siguiente: Calcule la presión de vapor de una solución a 26°C que contiene 10 gr. de Urea disuelta en 200 gr. de agua. Masa molecular de la urea: 60 g/mol, Masa molecular del agua: 18 g/mol



Paso 1: Calcular el número de moles del soluto y del solvente.

Total moles soluto + solvente = 0 + 11,111 = 11,276 mol
Paso 2: Fracción molar (Fn)

Paso 3: Aplicar la expresión matematica de la Ley de Raoult

Se busca en la tabla la presión del agua a 26ºC que corresponde a Po y se sustituye en la fórmula.
Presión de vapor de agua a 28ºC = 25 mmHg












Disminución de la presión de vapor

Antes de estudiar el efecto de un soluto en la presión de vapor de una disolución vamos a revisar el concepto de presión de vapor.

Presión de vapor de un líquido puro

Es bien conocido el hecho de que, cuando se deja un poco de agua en contacto con el aire, el agua desaparece mas o menos rapidamente, ya que pasa a la atmósfera en forma de vapor. Esta propiedad de los líquidos se denomina evaporación.

Evaporación es el paso de líquido a gas en la superficie de un líquido a cualquier temperatura.

De acuerdo con la teoría cinética, para que las moléculas de un líquido escapen de las fuerzas de atracción que ejercen sus compañeras, necesitan una energía cinética superior a la media del líquido. Pero en los líquidos, al igual que en los gases, las moléculas tienen velocidades muyvariadas y siempre hay una fracción de moléculas rapidas que tienen una energía suficiente para escapar y quedar en libertad convertidas en moléculas gaseosas.

Si un líquido llena parcialmente un recipiente cerrado, las moléculas que escapan de él no pueden difundirse ilimitadamente, sino que se acumulan en el espacio libre encima del líquido, registrandose un equilibrio líquido-vapor a esa temperatura, y producen una presión que, cuando el recinto esta saturado de vapor, se denomina presión de vapor.

La presión de vapor depende de la naturaleza del líquido y de la temperatura, como se observa en las curvas de la figura que corresponden a diferentes líquidos. Sin embargo, no depende del volumen; por tanto, los vapores saturados no siguen la ley de Boyle.




Cuando la presión de vapor es igual a una atmósfera, el líquido se encuentra en su punto de ebullición; no obstante, los líquidos hierven a cualquier temperatura siempre que la presión exterior sobre ellos sea igual a la presión de vapor correspondiente a dicha temperatura.



















Aprendiendo un poco mas

Todos los sólidos y líquidos producen vapores consistentes en atomos o moléculas que se han evaporado de sus formas condensadas. Si la sustancia, sólida o líquida, ocupa una parte de un recipiente cerrado, las moléculas que escapan no se pueden difundir ilimitadamente sino que se acumulan en el espacio libre por encima de la superficie del sólido o el líquido, y seestablece un equilibrio dinamico entre los atomos y las moléculas que escapan del líquido o sólido y las que vuelven a él. La presión correspondiente a este equilibrio es la presión de vapor y depende sólo dela naturaleza del líquido o el sólido y de la temperatura, pero no depende del volumen del vapor; por tanto, los vapores saturados no cumplen la ley de Boyle-Mariotte.


La presión de vapor en los líquidos crece rapidamente al aumentar la temperatura; así, cuando la presión de vapor es igual a 1 atmósfera, el líquido se encuentra en su punto de ebullición ya que el vapor, al vencer la presión exterior, se puede formar en toda la masa del líquido y no sólo en su superficie.

Cuando un soluto no volatil se disuelve en un líquido disminuye la presión de vapor del disolvente, pues las moléculas de soluto, al ser de mayor volumen, se comportan como una barrera que impide el paso de las moléculas de disolvente al estado de vapor.










Ejemplo en la vida cotidiana


-Por ejemplo si estamos calentando agua dentro de un recipiente cerrado, la presión de vapor aumenta, es decir, que las partículas que eran líquido, ahora son gaseosas y obtienen mucha energía cinética por la energía que recibieron del calor y de chocar contra las paredes del recipiente, si dejamos de calentar el agua, la presión de vapor disminuye, porque la temperatura del agua también disminuye.