Propiedades Coligativas: Presión Osmótica

La presión osmótica es la fuerza que debe aplicarse sobre la superficie de la una solución que contiene mayor cantidad de soluto para detener el paso del solvente hacia ella. La presión osmótica aumenta cuando se le añade a un solvente, un soluto no volátil. 

Esta propiedad se encuentra relacionada con el fenómeno de la ósmosis. La ósmosis es un proceso natural muy frecuente en la naturalea, relacionado con los procesos de nutrición de los seres vivos. Este consiste en el paso de solvente de una solución que contiene poca cantidad de soluto hacia otra con mayor cantidad de soluto, en búsqueda de un equilibrio, es decir, igualar las concentraciones a través de una membrana semipermeable.

Según Jacobus Henricus Van’t Hoff, químico holandés, dicho comportamiento es comparable a la presión ejercida por un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene y debido a ello se debe emplear la ecuación de estado de los gases ideales, para realizar los cálculos de presión osmótica de una solución.

Ejercicios

1. Determine el aumento de la presión osmótica de una solución que se prepara disolviendo 400 gramos de sacarosa (C₁₂ H₂₂ O₁₁) en 1500 gramos de agua a la temperatura de 24 °C, cuya densidad es 1,5 g/ml.

Datos.

Π = ?

Masa sto= 400 g

Masa ste = 1500 g

T = 24 °C

ρ = 1,5 g/ml

Masa molecular de la sacarosa = 342 g/mol

Primeramente debemos hallar la molaridad de la solución:

M = gramos sto ÷ (Masa molar soluto x Volumen solución en litros)

Como nos falta el volumen de la solución para hallar la molaridad. Utilizamos la fórmula de densidad para ello:

ρ = m/v;  despejamos:  V= m/ ρ

Ahora calculamos la masa de la solución:

masa solución = masa sto + masa ste

masa solución = 400 g + 1500 g

masa solución = 1900 g 

V solución = 1900 g ÷ 1,5 g/ml

V solución = 1266,67 ml

Luego se transforma de ml a litros

 1266,67 ml ÷ 1000 = 1,26 litros

Molaridad

M = 400 g ÷ 342 g/mol x 1,26 litros

M = 400 ÷ 430,92

M = 0,928 mol/L

Temperatura

La temperatura la transformamos de °C a °K, sumándole 273:

K = °C + 273

K = 24 +273

K= 297

Por último, hallamos la presión osmótica:

π = M. R . T

Sustituimos:

π = 0,928 mol/L x 0,082 atm. L /mol. K x 297 K

π = 22, 60 atm