PROPIEDADES COLIGATIVAS
Definición.- En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolución que dependen únicamente de la concentración (generalmente expresada como concentración, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la naturaleza o tipo de soluto.
Muchas de las propiedades de las disoluciones verdaderas se deducen del pequeño tamaño de las partículas dispersas. Algunas de estas propiedades son función de la naturaleza del soluto (color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, etc.). Otras propiedades dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades más universales que sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas.

Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con cualquier otra propiedad de los solutos.
Son función sólo del número de partículas y son resultado del mismo fenómeno: el efecto de las partículas de soluto sobre la presión de vapor del disolvente.
Las cuatro propiedades coligativas son
• Descenso de la presión de vapor del disolvente
• Elevación ebulloscópica
• Descenso crioscópico
• Presión osmótica

* Descenso de la presión de vapor del disolvente
La presión de vapor de un disolvente desciende cuando se le añade un soluto no volátil. Este efecto es el resultado de dos factores
1.la disminución del número de moléculas del disolvente en la superficie libre
2. la aparición de fuerzas atractivas entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente, dificultando su paso a vapor
Cuanto más soluto añadimos, menor es la presión de vapor observada. La formulación matemática de este hecho viene expresada por la observación de Raoult de que el descenso relativo de la presión de vapor del disolvente en una disolución es proporcional a la fracción molar del soluto.
Si representamos por P la presión de vapor del disolvente, P' la presión de vapor de la disolución y Xs la fracción molar del soluto, la ley de Raoult se expresa del siguiente modo:

De donde se obtiene que

Con lo que:

Esta fórmula nos permite enunciar la ley de Raoult: la presión de vapor de la disolución es igual a la presión de vapor del disolvente por la fracción molar del disolvente en la disolución. Esta fórmula tiene validez para todas las disoluciones verdaderas.
Cuando se trabaja con disoluciones diluidas como las biológicas, cuya molalidad oscila entre 0 y 0 , se puede utilizar una fórmula aproximada. Si por ejemplo, la molalidad m = 0,4 hay 0,4 moles de soluto en 1000 g de agua, o lo que es lo mismo, 0,4 moles de soluto por cada 55,5 moles de agua, ya que 1000 g de agua (peso molecular =18) son 55,5 moles:

Por otro lado, la fracción molar del soluto (Xs) es:

y por lo tanto,

* Elevación ebulloscópica
La temperatura de ebullición de un líquido es aquélla a la cual su presión de vapor iguala a la atmosférica.Cualquier disminución en la presión de vapor (como al añadir un soluto no volátil) producirá un aumento en la temperatura de ebullición. La elevación de la temperatura de ebullición es proporcional a la fracción molar del soluto. Este aumento en la temperatura de ebullición (Te) es proporcional a la concentración molal del soluto:
DTe = Ke m
La constante ebulloscópica (Ke) es característica de cada disolvente (no depende de la naturaleza del soluto) y para el agua su valor es 0,52 sC/mol/Kg. Esto significa que una disolución molal de cualquier soluto no volátil en agua manifiesta una elevación ebulloscópica de 0,52 s C.
* Descenso crioscópico
La temperatura de congelación de las disoluciones es más baja que la temperatura de congelación del disolvente puro. La congelación se produce cuando la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del sólido. Llamando Tc al descenso crioscópico y m a la concentración molal del soluto, se cumple que:
DTc = Kc m
Siendo Kc la constante crioscópica del disolvente. Para el agua, este valor es 1 sC/mol/Kg. Esto significa que las disoluciones molales (m=1) de cualquier soluto en agua congelan a -1,86 s C.

* Presión osmótica
Se define la presión osmótica como la tendencia a diluirse de una disolución separada del disolvente puro por una membrana semipermeable. Un soluto ejerce presión osmótica al enfrentarse con el disolvente sólo cuando no es capaz de atravesar la membrana que los separa. La presión osmótica de una disolución equivale a la presión mecánicanecesaria para evitar la entrada de agua cuando está separada del disolvente por una membrana semipermeable.
Para medir la presión osmótica se utiliza el osmómetro, que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un émbolo en la parte superior. Si introducimos una disolución en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada, el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presión capaz de elevar el émbolo hasta una altura determinada. Sometiendo el émbolo a una presión mecánica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolución, y el valor de esta presión mecánica mide la presión osmótica.
Las leyes que regulan los valores de la presión osmótica para disoluciones muy diluidas (como las que se manejan en Biología) son análogas a las leyes de los gases. Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H. Van t’Hoff, premio Nobel de Química en 1901, y se expresan mediante la siguiente fórmula:
p= m R T
Donde p representa la presión osmótica, m es la molalidad de la disolución, R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta.
Si comparamos la presión osmótica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones:
* disoluciones isotónicas son aquéllas que manifiestan la misma presión osmótica que la disolución de referencia
* disoluciones hipotónicas son aquéllas que manifiestan menor presión osmótica que la disolución de referencia
* disoluciones hipertónicas son aquéllas que manifiestan mayor presión osmótica que ladisolución de referencia
La membrana del eritrocito puede considerarse como una membrana semipermeable, que permite el paso del agua, pero no de las sales. En un medio isotónico (de igual presión osmótica), el eritrocito permanece inalterable. Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotónico el agua atravesará la membrana hacia el citoplasma, con lo que aumenta el volumen celular, distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que ésta se rompe. Este fenómeno se conoce con el nombre de hemolisis. Si el eritrocito se pone en un medio hipertónico (de mayor presión osmótica), el agua sale del eritrocito hacia el exterior, con lo cual su volumen disminuye, y la membrana se retrae, de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado.
Resulta, por tanto, vital para la célula mantener constante la presión osmótica del medio intersticial. Cuando la célula se encuentra en un medio donde la osmolaridad es distinta a la de su medio interno, tanto su funcionamiento como su propia integridad se encontrarán amenazados.

Grupos Funcionales |
R = cadena alifática con cualquier número de carbonos |
Nombre del Grupo Funcional |   Estructura General |  Estructura Ejemplo |  Nombre
Gráfico |
  Alcano | C | CH3CH2CH3 |  propano |
 Alqueno | |  CH2=CHCH3 |   propeno |
 Alquino | | CH=CCH3 |   propino |
Aromático | | | Tolueno |
Alcohol | R-OH | CH3CH2CH2OH |  propanol |
 Éter |   R-O-R | CH3CH2O-CH2CH3 |  dietil éter |
Aldehído | | |  propanal |
Cetona | | | propanona
oacetona |
 Acido | | | etanoico
o
ácido acético |
 Ester |   | | etanoato de metilo o acetato de metilo |
 Amina |  R-NH2
o
R-NH-R |  CH3CH2CH2NH2 |  propilamina |
 Amida | | |   metil etanamida o metil etil amida |

Alcanos
Metano CH 4 CH4
Etano C2H6 CH3CH3
Propano C3H8 CH3CH2CH3
Butano C4H10 CH3CH2CH2CH3
Pentano C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3

 Alquenos
eteno
propeno
1-buteno
2-buteno
1, 3,5-hexatrieno

 Alquinos
etino
propino

1-butino

2-butino

1-pentino

Aromáticos

fenilo

bencilo

cumeno

estireno

naftaleno

Alcohol

etanol

2-propanol

3-buten-1-ol

Propanotriol

2-hidroxi-butanal 



Éter

metanoato de metilo
etanoato de etilo

benzoato de etilo

propanoato de fenilo


3-butenoato de metilo

Aldehído

etanal


butanal

3-butenal

butanodial

4,4-dimetil-2-hexinodial

Cetona
propanona
 
(acetona)
butanona

2-pentanona

3-buten-2-ona
4-hexin-2-ona

 Ácido
ác. metanoico
(ác. fórmico)
ác. etanoico

(ác. acético)
ác. Propenoico

ác. propanodioico
(ác. malónico)
1,1,3-propano-tricarboxílico

Ester

metanoato de metilo
(formiato de metilo)

etanoato de etilo
(acetato de etilo)

benzoato de etilo

propanoato de fenilo

3-butenoato de metilo

Amina

metilamina

trimetilamina

N-metiletilamina

N-etil-N-metilpropilamina

fenilamina

 

Amida

etanamida

acetamida

benzamida

N-metiletanamida

N-metilacetamida 

N-metilbenzamida

Diacetamida