CAPÍTULO VII MOLÉCULAS Y ÁTOMOS. LAS LEYES DE GAY-LUSSAC Y AVOGADRO-GERHARDT

combinación, descomposición o sustitución)—, las moléculas dispersas alterarán las propiedades del medio en el que están disueltas casi en proporción al peso molecular y casi independientemente de su composición. Cuanto mayor sea el número de moléculas diseminadas —es decir, cuanto más fuerte sea la solución—, más claramente definidas quedarán aquellas propiedades que dependen de la composición de la sustancia disuelta y de su relación con las moléculas del disolvente, ya que la distribución de un tipo de moléculas en la esfera de atracción de otras no puede dejar de verse influida por su reacción química mutua. Estas consideraciones generales proporcionan un punto de partida para explicar por qué, desde la aparición de la memoria de Van 't Hoff (1886), «Las leyes del equilibrio químico en estado gaseoso o líquido difuso» (véase el capítulo I, nota ²⁰), se ha constatado cada vez más que las soluciones diluidas (débiles) exhiben variaciones de propiedades que dependen enteramente del peso y del número de las moléculas, y no de su composición, e incluso brindan los medios para determinar el peso de las moléculas mediante el estudio de las variaciones de las propiedades de un disolvente al introducir una pequeña cantidad de una sustancia que pasa a disolución. Aunque este tema ya ha sido considerado parcialmente en el primer capítulo (al hablar de las soluciones) y pertenece propiamente a una rama especial (física) de la química, lo abordamos aquí porque en él el significado y la importancia de los pesos moleculares se muestran bajo una luz nueva y peculiar, y porque proporciona un método para determinarlos siempre que sea posible obtener soluciones diluidas. Entre las numerosas propiedades de las soluciones diluidas que han sido investigadas (por ejemplo, la presión osmótica, la tensión de vapor, el punto de ebullición, la fricción interna, la capilaridad, la variación con el cambio de temperatura, el calor específico, la conductividad eléctrica, el índice de refracción, etc.) seleccionaremos una: la «depresión» o descenso de la temperatura de congelación (el método crioscópico de Raoult), no solo porque este método ha sido el más estudiado, sino también porque es el más fácil de llevar a cabo y el que se aplica con más frecuencia para determinar el peso de las moléculas de las sustancias en solución, aunque aquí, debido a la novedad del tema, también existen muchas discrepancias experimentales que la teoría aún no puede explicar.²⁹

Si se toman 100 gramos-moléculas de agua, es decir, 1.800 g, y se disuelven en ellas n gramos-moléculas de azúcar, C₁₂H₂₂O₁₁, es decir, n 342 g, entonces la depresión d, o descenso (contando a partir de 0°) de la temperatura de formación de hielo será (según Pickering)

lo que demuestra que para grados elevados de dilución (hasta 0·25 n ) d aproximadamente (estimando los posibles errores de los experimentos en ±0°·005) = n 1·10, porque entonces d = 0°, 0°·0110, 0°·0275, 0°·1100, 0°·2750, 1°·1000, y la diferencia entre estas cifras y los resultados de los experimentos para soluciones muy diluidas es menor que los posibles errores experimentales (para n = 1 la diferencia ya es mayor) y, por lo tanto, para soluciones diluidas de azúcar puede decirse que n moléculas de azúcar al disolverse en 100 moléculas de agua producen un descenso de aproximadamente 1°·1 n .