Clase de problemas Nº 4

PROPIEDADES COLIGATIVAS. OSMOSIS
PROPIEDADES COLIGATIVAS
Las propiedades coligativas son:





Descenso del punto de congelación
Ascenso del punto de ebullición
Disminución de la presión de vapor
Presión osmótica

Estas propiedades dependen sólo del número de partículas de soluto en disolución y no de la naturaleza de las
partículas del soluto, independientemente de que sean átomos, iones o moléculas.
PRESION OSMOTICA
Muchos procesos químicos y biológicos dependen de la ósmosis, el paso selectivo de moléculas de disolvente a
través de una membrana porosa desde una solución diluida hacia una de mayor concentración. La presión
osmótica es la propiedad coligativa con mayor importancia en fisiología.

Membrana
semipermeable
A

B

C1

C2

C1

H2O

C2

En esta figura se ejemplifica el fenómeno de ósmosis. El compartimiento de la izquierda del aparato contiene el
disolvente puro (C1), el compartimiento de la derecha contiene una disolución (C2). Por lo tanto, C1 < C2 . Los dos
compartimientos están separados por una membrana semipermeable, que permite el paso de las moléculas de
disolvente pero impide el paso de las moléculas de soluto. Al principio (A), el nivel de agua en los dos
compartimientos es igual. Después de algún tiempo (B), el nivel del compartimiento de la derecha empieza a
subir y continúa elevándose hasta que alcanza el equilibrio, es decir, hasta que ya no se observa ningún cambio.
La presión osmótica () de una disolución es la presión que se requiere para detener la ósmosis. Es decir, la
presión que se debería ejercer sobre la solución más concentrada para evitar el paso de agua desde la solución
más diluida. La ecuación que describe el fenómeno osmótico, ecuación de Van't Hoff, dice que la presión
osmótica es proporcional a la diferencia de concentración a ambos lados de la membrana y a la temperatura
absoluta a la que ocurre el fenómeno.

 = R.T. C

T = temperatura en °K
R = constante de los gases (0.082 atm.L/°K.mol)
C = diferencia de concentración a ambos lados de la membrana en moles/L
Si queremos saber la presión osmótica que ejerce una solución de un determinado soluto, debemos
usar la ecuación como sigue:
 = R.T.M
M = molaridad (moles/L) de la solución.
La ecuación puede corregirse o modificarse levemente para algunas situaciones especiales. Por
ejemplo, algunas moléculas se disocian en dos o más partes al entrar en solución, y cada parte de la
molécula disociada ejerce su efecto concentrador en forma independiente. De modo que agregamos:
 = R . T . (i . g . M)
i = Coeficiente de disociación (número de partículas en que se disocia el soluto)
g= Coeficiente osmótico
i . g . M = osmolaridad (cantidad de partículas osmóticamente activas por litro de solución)
A su vez, esta ecuación, sólo es válida para una membrana en la que los solutos son impermeables. Si
hay alguna permeabilidad al soluto, se encontrará un valor de presión osmótica menor al que
calculamos con esta ecuación. Corregiremos esta desviación introduciendo el coeficiente de reflexión
de Staverman ():
ef = R . T . .Osmolaridad
ef es la presión osmótica efectiva a la cual definiremos como tonicidad. La tonicidad de una solución
describe el cambio de volumen de una célula sumergida en dicha solución.

La TONICIDAD de una solución se define por la respuesta de las células cuando las sumergimos en
dicha solución. Si la célula no cambia su volumen, decimos que la solución es ISOTONICA y se debe a
que no hay flujo neto de agua. La solución se define como HIPERTONICA cuando el volumen celular
disminuye debido a la salida de agua y como HIPOTONICA cuando ingresa agua a la célula aumentando
su volumen.

PROBLEMAS

Problema 4
 = R.T. C
 = 0,082 atm.L/K.mol x 310 K x 10.10-3 moles/L
 = 0,25 atm
Problema 7
NaCl

Na+ + Cl-

i=2

g = 0,93

i . g . M = osmolaridad
M=

osmolaridad
ixg

=

300 mmoles/L
2 x 0,93

1 mol NaCl

58,5 g

161,3 . 10-3

x = 9,43 g

= 161,3 mmoles/L

Rta: 9,43 g
Problema 8
50000 g
70 g

1 mol
x = 1,4 . 10-3 moles /L

 = R.T.i.g.M
 = 0,082 atm.L/K.mol x 310 K x 1 x 1,2 x 1,4 . 10-3 moles /L
 = 0,0427 atm = 32,45 mmHg
Rta: 32,45 mmHg

Problema 5
El interior de glóbulo rojo tiene una osmolaridad de 300 mOsm, por lo tanto, al introducirlo en
soluciones de distintas osmolaridades, estos son los resultados obtenidos:

A – NaCl 90 mM

180 mOsm

B – NaCl 150 mM

300 mOsm

C – NaCl 300 mM

600 mOsm

D – Urea 300 Mm
(= 0,62)

300 mOsm
186 mOsm

HIPOOSMOTICA
HIPOTONICA
ISOOSMOTICA
ISOTONICA
HIPEROSMOTICA
HIPERTONICA
ISOOSMOTICA
HIPOTONICA

Se hincha (entra agua)
No cambia su
volumen
Se deshincha (sale
agua)
Se hincha (entra agua)

Problema 9
 = R.T.M
M=


RxT

5,59 atm
=
= 0,220 moles/L = 0,220 osm/L = 220 mOsM
0,082 atm.L/K.mol x 310 K

Rta: 220 mOsM
Problema 10
El problema se puede resolver de dos maneras:
1 – Podemos calcular la diferencia de concentración entre ambas soluciones y reemplazar en la
ecuación  = R . T . C para conocer la diferencia de presión entre las dos.
2 – O, podemos calcular la presión osmótica ejercida por cada solución con la ecuación  = R . T . M
y luego calcular la diferencia de las dos presiones.
Aquí lo voy a resolver de la manera número 1:

58,5 g NaCl
0,9 g NaCl

1 mol
x = 0,0153 moles

58,5 g NaCl

1 mol

0,45 g NaCl

x = 7,7.10-3 moles

100 ml
1000 ml

C = 0,153 moles/L – 0,077 moles/L = 0,076 moles/L

100 ml
1000 ml

0,0153 moles
x = 0,153 moles/L
7,7.10-3 moles
x = 0,077 moles/L

 = R.T. C
 = 0,082 atm.L/K.mol x 293 K x 0,076 moles/L
 = 1,86 atm
El agua se va a mover desde la solución menos concentrada hacia
La más concentrada para lograr igualar las concentraciones.

0,9 %

0,45%

H2O

Problema 11
a-  = R . T . M
M=


RxT

7,0 atm

=
= 0,291 moles/L
0,082 atm.L/K.mol x 293 K

b- osmolaridad = i . g . M
osmolaridad = 2 x 0,8 x 0,291 moles/L = 0,465 osmoles/L
c- El agua se va a desplazar de la solución más diluida a la más concentrada. Por lo tanto, estamos en presencia de una solución HIPERTONICA
 OsM

respecto a la célula.

80 OsM

H2O

Problema 14
a-  = R . T . M
M=


RxT

5,33 atm
=
= 0,209 moles/L = 209 mOsm
0,082 atm.L/K.mol x 310 K

270 mOsm – 209 mOsm = 61 mOsm

1 mOsm glucosa

180 mg

61 mOsm glucosa

x = 10980 mg = 10,98 g

b- La solución es HIPOTONICA. Entra agua a la célula, se hincha y se lisa (rompe).

Problema 15
Como el flujo de solvente es cero, entonces OsmA = OsmB y A = B
A = R x T x OsmA
OsmA =


RxT

=

7,21 atm
0,082 atm.L/K.mol x 293 K

= 0,300 moles/L

Rta: OsmB = 0,300 osm/L
Problema 16
a-ef = R x T x Osmef
ef = 0,082 atm.L/K.mol x 310 K x 0,6 moles/L
ef = 15,25 atm

El agua se va a desplazar de la solución más diluida a la más concentrada. O sea, desde la que tiene menor presión osmótica a la de mayor

15,25 atm

presión. Por lo tanto, estamos en presencia de una solución HIPERTONICA

7,72 atm

respecto a la célula.

H2O

b-ef = R x T x  x Osmef
ef = 0,082 atm.L/K.mol x 310 K x 0,02 x 0,6 moles/L
ef = 0,30 atm

En este caso el agua va a ingresar a la célula porque el interior celular tiene mayor presión osmótica. Esto se debe a que el soluto X pasa casi libremente por la membrana (cercano a cero) y no ayuda a
elevar la presión osmótica en el exterior.

0,30 atm

H2O
X

7,72 atm