Post on 25-Nov-2015
Facultad de Qumica.
Laboratorio de Equilibrio y Cintica.
Prctica: PROPIEDADES COLIGATIVAS.
Equipo 1
Flores Navarrete Ana Karen.
Ortiz Ortuo Yael
Fecha de entrega:
21 de marzo 2014
Grupo: 36.
Horario: viernes11:00 a 14:00 hrs.
Ciclo Escolar: 2014-1
Universidad Nacional
Autnoma de Mxico
I. Objetivos Generales.
Analizar el efecto que tiene la adicin de cantidades diferentes de un soluto no electrolito, sobre el abatimiento de la temperatura de fusin de un disolvente.
II. Objetivos Particulares.
Determinar la temperatura de congelacin de disoluciones acuosas de un no electrolito, a diferentes concentraciones, a partir de curvas de enfriamiento.
Calcular la constante crioscpica del agua con base en el efecto de la concentracin de un no electrolito sobre la temperatura de congelacin del agua
Problema.
Calcular la constante crioscpica del agua.
Diagrama de flujo.
Realizar un sistema de enfriamiento hielo-sal (poca sal)
en un vaso de unicel.
En cuatro tubos de ensaye colocar de 4 a 5 mL de urea de
concentraciones: 0.25 m, 0.5m, 0.75, 1.0 m.
Respectivamente.
Tomar la temperatura de la urea cada 15 s, una vez colocada en el
vaso de unicel. Esto para las cuatro concentraciones
Para el pocLa temperatura de congelacin de las disoluciones es ms baja que la temperatura de congelacin del disolvente
puroedimento anterior, cuando la temperatura sea constante, en
cada caso.
Resistrar las temperaturas obtenidas en la tabla
correspondiente.
Cada equipo realiz la misma tarea en : dextrosa, NaCl y CaCl2.
Resultados (No electrolitos).
Dextrosa
Tiempo
(s)
Agua
(C)
[0.25m]
(C)
[0.50m]
( C)
[0.75m]
(C)
[1.0m]
( C)
15 22.7 25.5 25 24.8 24.9
30 17.8 24.1 23.1 19.6 19.1
45 9.9 21.3 20.2 10.7 11.1
60 6.7 17.7 18.1 6.1 6.6
75 4.7 15.9 15.2 2.5 3.7
90 3.0 13.7 9.7 0.0 1.0
105 1.1 11.6 8.9 -1.6 -0.6
120 -1.0 9.8 5.8 -2.7 -1.9
135 -2.8 8.4 5.5 -3.5 -2.8
150 -4.4 7.5 2.8 -4.1 -3.5
165 -3.3 6.6 2.2 -4.6 -4.0
180 -0.9 6.1 1.2 -5 -4.5
195 -0.3 5.7 0.9 -5.4 -4.9
210 -0.3 4.6 0.2 -5.7 -5.4
225 -0.2 3.9 -0.1 -6.1 -5.9
240 -0.2 3.0 -0.5 -3.7 -5.9
255 -0.2 2.1 -0.9 -2.4 -3.5
270 1.4 -1.2 -2.1 -2.8
285 0.5 -1.4 -2 -2.6
300 0.0 -1.5 -2 2.6
315 -0.5 -1.4 -2.1 -2.6
330 -1.2 -1.4 -2.1 -2.6
345 -1.9 -1.4 -2.1 -2.6
-0.9
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0,15 1,15 2,15 3,15 4,15 5,15
Te
mp
era
tura
T(
C)
Timepo t(s)
Curvas de enfriamiento de las concentraciones de la Destrosa
Agua destilada
0.25 m
0.50 m
0.75 m
1 m
-0.5
-0.5
-0.5
Urea
Tiempo(s) Agua
(C)
[0.25m]
(C)
[0.50m]
( C)
[0.75m]
(C)
[1.0m]
( C)
0 24.2 24.5 25.5 25.7 25
15 19.7 23.1 20.5 20.5 21.5
30 10.2 22 11.9 18.4 18.7
45 4.5 15.9 7.9 14.3 12.4
60 2 11.7 4.1 6.4 7
75 1.5 5.6 1.3 5.7 4.5
90 0.6 2.5 -2.4 -1.4 2.1
105 0.3 0.3 -1.1 -4.3 -2.6
120 0 -2.4 -1.1 -1.9 -4.2
135 -0.1 -1.1 -1.1 -1.7 -2.2
1.5 -0.2 -1.1 -1.2 -1.7 -2.1
165 -0.2 -1.1 -1.2 -1.7 -2.1
1.8 -0.2 -1.1 -1.2 -1.7 -2.2
195 -0.2 -1.2 -1.2 -1.7 -2.2
210 -0.2 -1.2 -1.2 -1.7 -2.2
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0 0,5 1 1,5 2 2,5Tem
pera
tura
T
(C
)
Tiempo t (s)
Curvas de enfriamiento de las concentraciones de la Urea
Agua destilada
0.25 m
0.50 m
0.75 m
1 m
IV. Resultados (Electrolitos fuertes).
NaCl
Tiempo (s) Agua
(C)
[0.25m]
(C)
[0.50m]
( C)
[0.75m]
(C)
[1.0m]
( C)
10 20.9 22 25 24.5 25.5
20 15.2 18.8 23.1 22.3 22.8
30 17.2 15.3 11.2 18.9 14.1
40 12 12.3 9.6 14.6 7.8
50 7.8 9.2 5.9 13.0 3.3
60 4.0 6.9 2.1 9.5 0.4
70 1.0 5.7 -0.2 7.8 -0.5
80 1.0 4.4 -1.7 6.5 -1.7
90 0.7 1.9 -2.0 4.3 -2.4
100 0.4 1.7 -2.1 0.8 -2.9
110 0.3 -0.2 -2.1 0.0 -3.4
120 0.2 -1.6 -2.2 -0.2 -3.6
130 0.0 -2.7 -2.2 -1.4 -3.8
140 -0.2 -2.1 -2.2 -2.5 -4.0
150 -0.3 -1.4 -2.3 -3.1 -4.0
160 -0.3 -1.3 -2.3 -2.3 -4.0
170 -0.3 -1.2 -2.4 -2.1 -4.1
180 -0.3 -1.2 -2.3 -2.1 -4.2
190 -0.3 -1.2 -2.4 -2.3 -4.2
200 -0.3 -1.2 -2.4 -2.4 -4.2
210 -0.3 -1.3 -2.4 -2.5 -4.2
220 -0.3 -1.3 -2.4 -2.6 -4.4
230 -0.3 -1.3 -2.4 -2.8 -4.5
240 -0.3 -1.4 -2.5 -2.9 -4.5
250 -0.3 -1.4 -2.6 -3.0 -4.6
260 -0.3 -1.4 -2.6 -3.1 -4.7
270 -0.3 -1.4 -2.6 -3.1 -4.9
280 -0.3 -1.4 -2.7 -3.1 -5.3
290 -0.3 -1.5 -2.8 -3.2 -5.6
300 -0.3 -1.5 -2.8 -3.2 -5.6
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0,1 0,6 1,1 1,6 2,1 2,6 3,1 3,6Te
mp
era
tura
T(
C)
Timepo t(s)
Curvas de enfriamiento de las concentraciones del NaCl
Agua destilada
0.25 m
0.50 m
0.75 m
1 m
CaCl2
Tiempo (s) Agua
(C)
[0.25m]
(C)
[0.50m]
( C)
[0.75m]
(C)
[1.0m]
( C)
0 24.2 25.7 24.3 21.1 24.1
25 19.7 22.0 20.1 18.3 20.8
50 10.2 17.3 15.9 8.4 17.5
75 4.5 13.2 11.7 2.4 13.1
100 2 9.7 8.1 0.5 9.4
125 1.5 8.0 4.2 -0.5 7.5
150 0.6 6.1 -0.3 -1.7 4.8
175 0.3 1.7 -3.7 -3.1 2.6
200 0 0.6 -2.6 -4.5 1.4
225 -0.1 -2.2 -1.9 -5.6 0.9
250 -0.2 -4.6 -1.9 -6.8 0.5
275 -0.2 -6.0 -1.9 -5.6 -0.6
300 -0.2 -2.1 -4.3 -1.7
325 -0.2 -1.3 -3.3 -2.4
350 -0.2 -1.2 -3.0 -3.1
375 -1.1 -2.9 -4.0
400 -1.1 -2.9 -4.0
425 -1.1 -2.9 -5.2
450 -2.9 -6.0
475 -6.7
500 -7.6
525 -7.4
550 -4.8
575 -4.0
600 -4.0
625 -4.0
650 -4.0
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7Te
mp
era
tura
T(
C)
Tiempo t(s)
Curva de enfriamiento de las concentraciones del CaCl2
Agua destilada
0.25 m
0.50 m
0.75 m
1 m
Kfurea=
Kf dextrosa=
Tfus= Kfm
Donde:
y = 1.52x + 0.4R = 0.9683
y = 2.56x - 0.12R= 0.9905
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
T
fus
(C
)
Molalidad m(mol/ Kg)
Constante Crioscopica deNo electrolitos
Urea
Dextrosa
Lineal (Urea)
Lineal (Dextrosa)
y = 3.8x + 0.08R = 0.997
y = 7.64x + 0.02R = 0.985
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
T
Molalidad m(mol/Kg)
Disminucin de la temperatura contra Concentracin
NaCl
CaCl2
Lineal (NaCl)
Lineal (CaCl2)
y = 2.043x + 0.08R = 0.9976
y = 3.2903x - 0.44R = 0.93580
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 0,5 1 1,5 2
T
(ele
ctro
litto
)
T (No electrolito)
Factor de Van Hoff
NaCl
CaCl2
Lineal (NaCl)
Lineal (CaCl2)
Nota: para calcular se considerara la m=0.25
Ahora para electrolitos fuerte se utiliza el factor de Van Hoff. Donde i es la pendiente.
I. Anlisis de resultados. 1. Explicar cmo vara la temperatura de congelacin de las disoluciones en funcin de la
concentracin de urea y de la dextrosa, de acuerdo a los datos incluidos en las tablas 1y 2.
En las grficas se puede observar que las pendientes de las rectas son positivas, lo que indica que
la variacin de la temperatura aumenta directamente proporcional a la concentracin; por lo que
a mayor concentracin mayor ser el T.
2. Explicar porqu la temperatura de los sistemas objeto de estudio permanece constante en
cierto intervalo de tiempo.
Esto es porque al llegar al punto de congelacin, la presin de vapor tanto de la fase slida como
de la lquida se encuentran en equilibrio, por ello la temperatura permanece constante.
3. Explicar el comportamiento del grfico de la disminucin de la temperatura de congelacin en
funcin de la concentracin de urea y de dextrosa proponer una ecuacin que lo describa.
Esto se debe a que se trata de disoluciones que tienen distintas concentraciones lo que hace que
tengan un mayor desorden (entropa) lo que hace que la temperatura de congelacin sea menor,
respecto a la temperatura de congelacin de los disolventes puros.
4. Calcular el valor de las pendientes de los grficos del punto (3), analizar sus unidades y explicar
que representan estos datos.
(y2-y1) / (x2-x1)
La temperatura de congelacin de las disoluciones disminuye a medida que aumenta la concentracin molal de cada compuesto. En cada curva de enfriamiento realizada se observo un intervalo de tiempo en el cual la
temperatura se mantena constante, este valor de temperatura corresponde al punto de fusin de
cada disolucin.
Comparando los resultados de Tfus de las disoluciones de cloruro de sodio y cloruro de calcio, se
observa que a igual concentracin las Tfus del CaCl2 son menores a las de NaCl, esto se debe a que
las propiedades coligativas dependen de la cantidad de partculas disueltas que en este caso si
cambian.
Donde; i: factor de vantHoff kf: constante crioscpica del agua m : concentracin molal (mol/kg)
La ecuacin de la recta es
Sustituyendo en nuestro caso:
II. Conclusiones.
las sustancias puras tendrn temperaturas de congelacin mayores que las que no lo son,
tal es el caso de las soluciones, ya se pudo observar que estas tuvieron temperaturas
menores de congelacin.
se pudo comprobar la ley de Raoult; que expresa que el descenso crioscopico es
directamente proporcional a la molalidad y a la constante crioscopica del solvente.
el punto de congelacin, dependen solamente del nmero de partculas de soluto
disueltas en la disolucin y no de su naturaleza.
En cuanto a no electrolitos,en una disolucin a la misma concentracin molal, tendr
aproximadamente el mismo valor del Tf.
Para las disoluciones de electrolitos fuertes, el Tf se ver afectado por el factor de
vantHoff, si dicho factor es menor que el nmero nominal de partculas disociadas el
electrolito es dbil; y si el factor de vantHoff, es igual al nmero de partculas disociadas
entonces se tratara de un electrolito fuerte.
Lo que aprend:
Flores Navarrete Ana Karen.
Aprend que la temperatura de congelacin de las disoluciones disminuye a medida que aumenta
la concentracin molal de cada compuesto, adems de que el descenso crioscopico es
directamente proporcional con la molalidad la cual nos expresa nmero de moles del soluto/ kg
del disolvente, que para los electrolitos fuertes el Tf se ver afectado por el factor de vantHoff.Y
que las propiedades coligativas son las que estn ligadas por un origen comn que solo dependen
del nmero de molculas de soluto presentes y no del tamao o de la masa molar de las
molculas.
Ortiz Ortuo Yael
La temperatura de congelacin de las disoluciones de electrolitos fuertes depende de la
concentracin de dicha solucin y en este caso del factor de vantHoff que poseen. Al irse
incrementando este factor, el efecto producido sobre la propiedades coligativas para esta prctica
es el abatimiento de la temperatura de congelacin, ser equivalente a la magnitud del valor del
factor. En base a lo anterior la disminucin de la temperatura de congelacin del NaCl es menor
que la del CaCl2 por poseer un coeficiente de menor magnitud que el de cloruro de calcio, el cual
sentir un efecto triple sobre la propiedad coligativa (el factor de vantHoff depende de la
concentracin de iones disueltos en la disolucin, para el caso del CaCl2 contiene tres iones
indicando que la concentracin de partculas es el triple) mientras que el NaCl solo sentir un
doble efecto, aunque ambas disoluciones estn a la misma concentracin. Resumiendo lo anterior
entre ms iones exista en una disolucin de electrolitos mayor ser el abatimiento de la
temperatura de congelacin.
Bibliografa.
Raymond Chang, fisicoqumica Mc Graw Hill, 3ra edicin pp 203-206 , 217-233
Peter W. Atkins fisicoqumica Addison-Wesley Iberoamericana, 3ra edicin; 1991 pp.
197-199
Engel Thomas, Reid Philip, Qumica Fsica, Ed. Pearson Addison Wesley, Madrid 2006,
pp.207
-5
0
5
10
15
20
25
0 20 40 60 80 100
Tem
pe
ratu
ra (
C)
Tiempo (s)
Curva de enfriamiento Dextrosa 0.25 m
Curva de enfriamiento Dextrosa 0.25 m
Temperatura de fusin