Calculadora de Elevación del Punto de Ebullición

La Calculadora de Elevación del Punto de Ebullición determina cuánto eleva un soluto disuelto el punto de ebullición de un disolvente, usando la fórmula coligativa ΔT_b = i × K_b × m. Elige un disolvente para cargar su constante ebuloscópica y su punto de ebullición reales, introduce la molalidad (directamente o a partir de la masa), establece el factor de van't Hoff para solutos iónicos, y la herramienta devuelve la elevación del punto de ebullición, el nuevo punto de ebullición de la solución, un termómetro animado, una comprobación de realidad sal-ebullición y un recorrido completo paso a paso.

¿Qué es la elevación del punto de ebullición?

La elevación del punto de ebullición es el aumento del punto de ebullición de un disolvente que se produce al disolver un soluto en él. Es una de las cuatro propiedades coligativas — propiedades que dependen del número de partículas disueltas y no de qué partículas son. Las partículas disueltas bajan la presión de vapor del disolvente, de modo que la solución debe calentarse a una temperatura mayor antes de que su presión de vapor iguale la de la atmósfera circundante y hierva. Por eso una solución salada o azucarada hierve un poco por encima de 100 °C y por eso el anticongelante eleva el punto de ebullición del refrigerante del motor en verano.

Fórmula de la elevación del punto de ebullición

El cálculo se hace en dos pasos breves: hallar la elevación y luego sumarla al punto de ebullición del disolvente puro.

Donde:

• ΔT_b — la elevación del punto de ebullición (°C)
• i — el factor de van't Hoff, el número de partículas que produce cada unidad de fórmula
• K_b — la constante ebuloscópica (constante de elevación del punto de ebullición molal) del disolvente (°C·kg/mol)
• m — la molalidad de la solución (mol de soluto por kg de disolvente)
• T_b^° — el punto de ebullición del disolvente puro (°C)

¿Añadir sal hace que el agua hierva a más temperatura? (El mito de la pasta)

Un mito de cocina muy popular dice que salar el agua de la pasta la hace hervir más caliente y cocinar la comida más rápido. Las matemáticas dicen lo contrario. La constante ebuloscópica del agua K_b es solo 0,512 °C·kg/mol, y la sal (NaCl) da i = 2, así que para elevar el punto de ebullición del agua un solo grado hacen falta aproximadamente 57 gramos de sal por litro — unas tres cucharadas soperas. La pizca que añade la mayoría de los cocineros eleva el punto de ebullición solo unas centésimas de grado, lo que no tiene un efecto medible en el tiempo de cocción. La sal se añade por el sabor, no por el calor. La comprobación de realidad sal-ebullición integrada en esta calculadora muestra el equivalente exacto en sal para cualquier solución que introduzcas.

El factor de van't Hoff (i)

Como la elevación del punto de ebullición depende del número de partículas disueltas, un compuesto iónico que se divide en varios iones eleva el punto de ebullición mucho más que la misma molalidad de un no electrolito. El factor de van't Hoff (i) captura este multiplicador.

Constantes ebuloscópicas (Kb) de disolventes comunes

Cada disolvente tiene su propia K_b. El menú de disolventes de la calculadora las rellena automáticamente, pero siempre puedes introducir la tuya.

Observa que para el agua K_b (0,512) es mucho menor que K_f (1,86) — una molalidad dada baja el punto de congelación del agua unas 3,6× más de lo que eleva su punto de ebullición.

Ejemplo resuelto

Disuelve 1 mol de NaCl en 1 kg de agua (molalidad = 1 mol/kg). El NaCl se disocia en Na⁺ y Cl⁻, así que i = 2, y la K_b del agua = 0,512 °C·kg/mol:

El agua salada ahora hierve a unos 101,02 °C en lugar de 100 °C — y eso ya requiere una cucharada sopera entera de sal por litro.

Molalidad frente a molaridad

Las fórmulas coligativas usan la molalidad (moles de soluto por kilogramo de disolvente), no la molaridad (moles por litro de solución). La masa no cambia con la temperatura, pero el volumen sí — así que la molalidad mantiene el resultado independiente de la temperatura, lo que importa cuando calientas deliberadamente una solución hasta su punto de ebullición.

Cómo usar esta calculadora

1. Elige tu disolvente: Al seleccionar uno se rellenan automáticamente su constante ebuloscópica K_b y su punto de ebullición normal. Elige "Disolvente personalizado" para introducir los tuyos.
2. Introduce la molalidad: Escríbela directamente, o cambia a "Calcular molalidad a partir de la masa" e introduce la masa del soluto, la masa molar y la masa del disolvente.
3. Establece el factor de van't Hoff: Elige el tipo de soluto para fijar i automáticamente, o introduce un valor medido para soluciones reales (no ideales).
4. Haz clic en Calcular: Revisa la elevación del punto de ebullición, el nuevo punto de ebullición, el termómetro animado, la comprobación de realidad sal-ebullición, el diagrama de disociación y las matemáticas paso a paso.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la elevación del punto de ebullición?

La elevación del punto de ebullición es el aumento del punto de ebullición de un disolvente cuando se disuelve un soluto en él. Es una propiedad coligativa, es decir, depende del número de partículas disueltas, no de su identidad química. Añadir sal o azúcar al agua, por ejemplo, eleva el punto de ebullición del agua por encima de 100 °C.

¿Cuál es la fórmula de la elevación del punto de ebullición?

La fórmula es ΔT_b = i × K_b × m, donde i es el factor de van't Hoff, K_b es la constante ebuloscópica del disolvente y m es la molalidad. El nuevo punto de ebullición es el punto de ebullición del disolvente puro más ΔT_b.

¿Añadir sal hace que el agua hierva a más temperatura?

Sí, pero solo en una cantidad mínima. Para elevar el punto de ebullición del agua solo 1 °C harían falta unos 57 g de sal de mesa por litro — aproximadamente tres cucharadas soperas. La pizca que suelen añadir los cocineros eleva el punto de ebullición unas centésimas de grado, así que no tiene un efecto apreciable en el tiempo de cocción. La sal se añade por el sabor, no por el calor.

¿Qué es el factor de van't Hoff?

El factor de van't Hoff (i) es el número de partículas que produce un soluto al disolverse. Los no electrolitos como el azúcar dan i = 1; el NaCl da i = 2; el CaCl₂ da i = 3; el AlCl₃ da i = 4. Los valores reales son un poco menores que estos ideales debido al emparejamiento iónico.

¿Qué es la constante ebuloscópica Kb?

K_b, la constante de elevación del punto de ebullición molal, es una propiedad del disolvente que indica el aumento del punto de ebullición por unidad de molalidad. Para el agua es 0,512 °C·kg/mol; para el benceno 2,53; para el ácido acético 3,07. En general es menor que la constante de punto de congelación K_f del mismo disolvente.

¿En qué se diferencia la molalidad de la molaridad?

La molalidad es moles de soluto por kilogramo de disolvente, mientras que la molaridad es moles por litro de solución. Las fórmulas coligativas usan la molalidad porque la masa — a diferencia del volumen — no cambia con la temperatura.

Recursos adicionales

• Elevación del punto de ebullición - Wikipedia
• Propiedades coligativas - Wikipedia
• Factor de van't Hoff - Wikipedia