Descenso crioscópico

Diagrama de una disolución acuosa. Si una disolución acuosa se encuentra en el punto a y se reduce la

temperatura, se congelará en el punto b por debajo de 0 °C que corresponde al agua pura. Se observa que la

temperatura de congelación de la disolución disminuye a medida que aumenta la molalidad y

la concentración de la disolución, siguiendo una curva descendente.1

Se conoce como descenso crioscópico o depresión del punto de fusión a la disminución de

la temperatura del punto de congelación que experimenta una disolución respecto a la

del disolvente puro.

Todas las disoluciones en las que, al enfriarse, el disolvente solidifica , tienen una temperatura de

congelación inferior al disolvente puro. La magnitud del descenso crioscópico, ∆Tc, viene dada por la

diferencia de temperaturas de congelación (o de fusión) del disolvente puro y de la disolución, Tf* y Tf,

respectivamente:

El descenso crioscópico es una de las propiedades coligativas y por lo tanto, la magnitud del descenso

sólo depende de la naturaleza del disolvente y de la cantidad de soluto disuelta, es decir, es

independiente de la naturaleza de este último. Cualquier soluto, en la misma cantidad, produce el mismo

efecto.2 3 4

Índice

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1 Historia

2 Causas del descenso crioscópico

3 Ecuaciones

o 3.1 Disoluciones diluidas de no electrolitos

o 3.2 Disoluciones diluidas de electrolitos

o 3.3 Disoluciones reales

4 El descenso crioscópico en la naturaleza

o 4.1 El agua marina

o 4.2 Seres vivos con anticongelantes

5 Aplicaciones

o 5.1 Científicas

o 5.2 Anticongelantes

o 5.3 Control de calidad industrial

o 5.4 Análisis clínicos

6 Deducción termodinámica

7 Constantes crioscópicas

8 Comparación con el aumento ebulloscópico

9 Véase también

10 Referencias

11 Bibliografía

Las primeras investigaciones sobre este fenómeno se deben al químico francés François-Marie Raoult y

datan de 1882.5 Raoult definió una ecuación experimental que reproduce bien los datos que se obtienen

a bajas concentraciones, donde la curva se aproxima a una recta. Otros científicos, entre los que

destacan Jacobus Henricus van 't Hoff, Wilhelm Ostwald y Ernst Otto Beckmann, ampliaron

posteriormente los estudios sobre el descenso crioscópico.

La aplicación del descenso crioscópico fue esencial para el estudio de las propiedades de las

sustancias, ya que permitió la determinación de susmasas moleculares de forma precisa. También fue

fundamental para la confirmación de la teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius y para la

determinación de coeficientes de actividad.

El descenso crioscópico ha encontrado aplicaciones prácticas fuera de los laboratorios de investigación,

como en el uso de anticongelantespara evitar que los circuitos de refrigeración de los motores de los

vehículos o los mismos combustibles se congelen cuando las temperaturas bajan en invierno, para la

determinación de la adulteración de la leche con agua, para la preparación de disoluciones en

la industria farmacéutica, para análisis clínicos de sangre y orina, etc.

Historia[editar · editar código]

El químico francés François-Marie Raoult estudió las propiedades de las disoluciones con diversos

disolventes, como agua, benceno o ácido acético, y publicó sus resultados en 1882.5 En ese trabajo

explicó que los solutos disminuyen las temperaturas del punto de congelación de las disoluciones y que

la variación experimentada de la temperatura sólo es proporcional a la cantidad de soluto disuelto

expresada en fracción molar y no depende de su naturaleza.

Con esas investigaciones, Raoult puso a disposición de los químicos un nuevo método analítico de

determinación de masas moleculares de sustancias disueltas. Así, la ley de Raoult del descenso

crioscópico se convirtió en el método más útil para la determinación de masas moleculares de

sustancias orgánicas, especialmente tras haber sido mejorado por el alemán Ernst Otto Beckmann. Los

trabajos de Raoult también fueron utilizados, entre otros, por Jacobus Henricus van 't Hoff y Wilhelm

Ostwald, como apoyo para la hipótesis de la disociación electrolítica en las disoluciones, además de

permitir a Svante August Arrhenius disponer de pruebas experimentales para su teoría de la disociación

electrolítica.

Jacobus Henricus van 't Hoff realizó un estudio sistemático de las propiedades coligativas de las

disoluciones publicado en 1885.6 En ese trabajo observó que un extenso grupo de disoluciones no

obedecía las leyes simples que había descubierto Raoult, incluso variando las diluciones. Esas

anomalías, que eran excepcionalmente elevadas en el caso de muchos electrolitos, condujeron a van 't

Hoff a introducir el llamado «factor de van 't Hoff», un factor empírico que intenta corregir la ecuación de

Raoult para poder aplicarla en electrolitos.

Raoult también dio nombre a esa nueva técnica analítica, a la que llamó crioscopia, a partir de las

palabras griegas κρυóς (kryos, que significa frío) y σκοπέω (skopein, que significa mirar, examinar u

observar).7

François-Marie Raoult

 

Jacobus Henricus van 't Hoff

 

Ernst Otto Beckmann

Causas del descenso crioscópico[editar · editar código]

Termómetrodiferencial deBeckmann.

El descenso crioscópico se puede explicar a partir de la variación de entropía que se produce durante

el cambio de fase.8 La entropía es una medida del desorden del sistema. Así, un sólido puro está más

ordenado que un líquido puro, y por lo tanto, este último tiene una mayor entropía, un mayor desorden.

El desorden es debido a que las partículas (moléculas, átomos o iones) de un sólido ocupan una

posición fija y solo vibran alrededor de esa posición. Por el contrario, en un líquido las partículas están

en movimiento y no tienen una posición determinada. Una disolución líquida tiene más desorden que un

líquido puro ya que en la disolución, además de las partículas del disolvente en movimiento, también se

encuentran las partículas de soluto en movimiento, lo que hace que el sistema esté más desordenado.

Podemos ordenar los sistemas de más a menos entropía:

La variación de entropía que se produce durante un cambio de estado, en este caso de líquido a sólido,

viene acompañada de una variación de entropía, que es la diferencia de entropía entre los estados final

e inicial. En el caso de un disolvente puro, la variación corresponde a la diferencia de entropía entre el

disolvente sólido y el disolvente líquido y se le llamará ∆S*f; en el caso de una disolución, la variación de

entropía es la diferencia entre la entropía del disolvente sólido y la disolución, y se le llama ∆Sf. Esta

última es superior a la primera porque la disolución tiene más entropía que el disolvente líquido. Por lo

tanto:

Por otro lado, la congelación es una transición de fase de primer orden, es decir, tiene lugar con una

variación brusca de entropía de forma prácticamente reversible a latemperatura y presión de equilibrio.

Así, se puede relacionar la variación de entropía que se produce con la entalpía de cambio de fase

(calor latente), ∆Hf, y la temperatura,Tf, según la ecuación:2 3

Dado que la variación de la entalpía, ∆Hf, es constante, tanto en el paso del disolvente líquido a sólido

como del disolvente de la disolución a sólido, se obtiene que si la variación de entropía es mayor en el

caso de la disolución, la temperatura del cambio de fase deberá ser menor para que el segundo

miembro de la igualdad aumente para igualar la mayor variación de entropía de la congelación del

disolvente de la disolución. Matemáticamente se demuestra:

Por tanto, las temperaturas de congelación de las disoluciones son siempre menores que las del

disolvente puro debido a que la disolución tiene más entropía, más desorden, que el disolvente líquido

puro. A mayor concentración de soluto, mayor desorden, mayor entropía en la disolución y, por lo tanto,

menor temperatura de congelación y mayor descenso crioscópico.9

Ecuaciones[editar · editar código]

Disoluciones diluidas de no electrolitos[editar · editar código]

Descenso crioscópico experimentado por una disolución acuosa de etanol en función de la molalidad, donde

se observa la curva experimental en rojo y la recta que se obtiene de aplicar la ecuación de Raoult en azul, y

que, en el caso del etanol, es válida hasta concentraciones de aproximadamente 3 molal.1

Raoult, de forma experimental, llegó a deducir lo que se conoce como Ley de Raoult del descenso

crioscópico para el caso del descenso crioscópico de disoluciones diluidas con solutos que no se

disocian, es decir, no electrolitos. La ecuación de dicha ley es:

donde:

ΔTc es la diferencia entre la temperatura de congelación del disolvente puro y la temperatura de

congelación de la disolución.

kf es la constante crioscópica, una constante que es característica del disolvente.

y m es la molalidad del soluto, es decir, los moles de soluto por kilogramo de disolvente.

La concentración se expresa en molalidad porque es más práctico a la hora de realizar medidas,

aunque para ser exactos se debería expresar en función de la fracción molar, como lo demostró

Raoult.5

Disoluciones diluidas de electrolitos[editar · editar código]

Descenso crioscópico experimentado por una disolución acuosa de cloruro de calcio en función de

la molalidad.1

Las anomalías descubiertas por Jacobus Henricus van 't Hoff, que eran excepcionalmente elevadas en

el caso de muchos electrolitos, le condujeron a introducir el llamado factor de van't Hoff. Se trata de un

factor empírico simbolizado por i que se define como el cociente entre el valor experimental de

la propiedad coligativa media y el valor teórico que se deduce de las ecuaciones de Raoult.

De esta forma, la nueva ecuación para el descenso crioscópico tomó la siguiente forma:

El factor i fue explicado por el químico sueco Svante August Arrhenius cuando desarrolló

entre 1883 y 1887 la teoría de la disociación electrolítica, según la cual las moléculas de los electrolitos

se disocian en mayor o menor extensión en iones cargados eléctricamente, capaces de transportar

lacorriente eléctrica, existiendo un equilibrio entre las moléculas no disociadas y los iones. Por tanto, en

disolución hay más partículas que las que se han disuelto, ya que estas se rompen, se disocian, en

partes más pequeñas. El ascenso ebulloscópico, como el resto de propiedades coligativas, depende del

número total de partículas en disolución, de manera que en una disolución de electrolitos tendremos

más partículas que las disueltas, las cuales se han de tener en cuenta para calcular la molalidad total.

Por ejemplo, se puede suponer un electrolito binario como el cloruro de calcio, CaCl2, que alcanza el

equilibrio de disociación en agua según la siguiente ecuación:

En disolución, por tanto, hay más partículas que las disueltas inicialmente porque parte de estas se han

disociado en iones.3 En la figura se observa que los datos experimentales se desvían mucho de la

predicción de la Ley de Raoult.

Disoluciones reales[editar · editar código]

Descenso crioscópico experimentado por una disolución acuosa de D-glucosa en función de la molalidad.1

La fórmula de Raoult del descenso crioscópico sólo da valores iguales a los experimentales cuando

las disoluciones son muy diluidas. Para aplicarla a disoluciones reales, donde la concentración es

mayor, hay que usar una ecuación que se obtiene en la demostración termodinámica antes de

simplificarla y sustituyendo en ella la fracción molar del disolvente por la actividad de este, o bien el

producto del coeficiente de actividad por la fracción molar.

La primera parte es una integral directa y para resolver la segunda hay que expresar la entalpía en

función de la temperatura. Con esta ecuación se obtienen curvas (en negro en la figura de la derecha)

que coinciden muy bien con los valores experimentales (en rojo).

Si no se tiene en cuenta la dependencia de la entalpía con la temperatura la integral resulta:

El descenso crioscópico en la naturaleza[editar · editar código]

El agua marina[editar · editar código]

En el ártico, el agua se encuentra en estado líquido pese a encontrarse a temperaturas por debajo de los

0 °C.

La temperatura del agua de los océanos Ártico y Antártico, en sus respectivos inviernos, llega a bajar

varios grados Celsius bajo cero, hasta un mínimo de -2 °C.10 El agua que se encuentra en contacto con

la atmósfera alcanza temperaturas mucho más bajas y llega a congelarse; sin embargo, el agua líquida

que queda por debajo no alcanza temperaturas tan bajas, pero sí que se encuentra a uno o dos grados

bajo cero. La razón por la cual permanece en estado líquido es la concentración de sales disueltas

(unos 35 g de sales, principalmente cloruro sódico, por kg de agua) que disminuyen la temperatura de

congelación del agua marina.

Se puede calcular de forma aproximada hasta que temperatura puede mantenerse el agua del mar sin

llegar a congelarse. Suponiendo que todas las sales son cloruro de sodio (NaCl) y que la concentración

es de 35 g por kg de disolvente, se tiene una molalidad de:

Dado que el cloruro de sodio es un electrolito fuerte, se supone que está completamente disociado y el

coeficiente de van't Hoff toma el valor de 2, aunque ese valor límite sólo se alcanza para disoluciones

muy diluidas.11 Conociendo que la constante crioscópica del agua vale 1,86 °C·kg/mol se puede calcular

el descenso crioscópico como:

Por lo que el agua del mar puede alcanzar una temperatura de -2,2 °C sin congelarse.

Seres vivos con anticongelantes[editar · editar código]

Los huevos de Malacosoma americanum contienen glicerol en una proporción del 35% de su peso seco.

Algunos animales evitan la congelación usando anticongelantes fisiológicos. Se trata de solutos

elaborados o incorporados a sus líquidos corporales durante las estaciones frías, con los que

incrementan la concentración total de solutos y reducen la temperatura de congelación. Muchos

insectos, por ejemplo, producen concentraciones elevadas de glicerol, sorbitol o manitol durante el

invierno. Es el caso, por ejemplo, de las larvas de invierno deBracon cephi que tienen una temperatura

de congelación que puede alcanzar los -17 °C durante el invierno, mientras que los individuos de verano

sólo pueden alcanzar los -1 °C. También los huevos de invierno de la oruga Malacosoma contienen

glicerol en una cantidad del orden del 35% de su peso en seco.12

La Rana sylvatica, que vive en la mitad septentrional de Norteamérica, es capaz de prosperar en

un clima subártico. Este animal puede hibernar, sobreviviendo a la congelación de entre el 35 y el 45%

de su cuerpo. Para ello utiliza proteínas especiales, urea acumulada en los tejidos y glucosaalmacenada

en el hígado para limitar la cantidad de hielo que se forma en su cuerpo y reducir así la

contracción osmótica de las células.13 14

En el Océano Antártico viven un centenar de especies del género Notothenioidea que sintetizan un tipo

de proteínas con características anticongelantes que se disuelven en la sangre y que les permiten

sobrevivir a temperaturas de hasta -1,8 °C. Estas proteínas tienen un mecanismo de funcionamiento que

no se basa en el descenso crioscópico y una efectividad unas 500 veces mayor. Al parecer, estas se

adhieren a los núcleos de cristalización del hielito que se forman inicialmente e impiden su crecimiento

posterior.15 16

Aplicaciones[editar · editar código]

Científicas[editar · editar código]

Calorímetro de Beckmann.

La ecuación del descenso del punto de fusión de Raoult resulta muy útil para la determinación de masas

moleculares de solutos. Conocidas las propiedades del disolvente, a partir del descenso crioscópico se

deduce la molalidad y, a partir de esta, si se conoce la masa del soluto disuelta por kilogramo de

disolvente, se puede obtener la masa molecular del soluto. Esta técnica es conocida como crioscopia y

para llevarla a cabo y conseguir buenos resultados se necesita untermómetro que permita apreciar las

centésimas de grado en la zona de la temperatura de congelación. Las determinaciones se han de

realizar para distintas concentraciones y extrapolar los resultados para una dilución infinita, debido a que

la ecuación de Raoult solo se cumple en ese caso. Dicha ecuación tiene la forma

donde el subíndice 1 corresponde al disolvente y el 2 al soluto. n2 es el número de moles de

soluto, m2 es la masa de soluto expresada en gramos, M2 es la masa molecular de soluto, y m1 es la

masa del disolvente en kilogramos. Aislando M2 queda:

Otra aplicación científica de la crioscopia es la determinación de actividades de disolventes y solutos,

tanto electrolitos como no. A partir de la ecuación del descenso crioscópico para disoluciones reales, se

puede obtener directamente la actividad del disolvente que se puede relacionar con las actividades del

soluto usando la ecuación de Gibbs-Duhem.

Anticongelantes[editar · editar código]

Estructura del etilenglicol

Eliminación del hielo de un aviónmediante una disolución anticongelante.

La disminución de la temperatura de congelación de un disolvente debido a la presencia de un soluto se

usa para evitar la solidificación del agua de refrigeración en los motores de combustión. En las regiones

frías, donde la temperatura puede bajar de los 0 °C, se añaden sustancias al agua de refrigeración para

rebajar su temperatura de congelación y evitar así que esta se congele, ya que, de producirse, el

aumento del volumen del hielo podría romper el sistema de refrigeración. Las sales muy solubles en

agua, como el cloruro de calcio, podrían ser apropiadas, ya que una disolución con un 30,5 % de

CaCl2 se congela a -50 °C. Sin embargo, no pueden usarse ya que corroen los metales.

Como anticongelantes se usan disoluciones de etanol, etilenglicol o glicerina, ya que sus disoluciones al

36,5 % en peso, 39 % en volumen y 44,4 % en peso, respectivamente, congelan a partir de -25 °C. Si se

desea disminuir más la temperatura de congelación se usan disoluciones de glicerina al 58 % que

congelan a -50 °C.4 El más usado es el etilenglicol.17 18 En los circuitos de refrigeración de paneles

de energía solar el anticongelante que se utiliza es el propilenglicol.19

El descenso crioscópico también se aprovecha para eliminar capas de hielo de las carreteras, autopistas

y pistas de aeropuertos. Para ellos se lanza cloruro de sodio (NaCl) o de calcio (CaCl2) sobre las placas

de hielo, con lo que se disminuye la temperatura de congelación y se funden las placas de hielo. Una

ventaja del cloruro de calcio es que, cuando este se disuelve, libera gran cantidad de calor que ayuda a

fundir más el hielo. Para eliminar las capas de hielo que se forman sobre los aviones también se usa

el etilenglicol.

En la construcción se usan anticongelantes para los hormigones en lugares donde las temperaturas son

muy bajas y se congelaría el agua. No es posible usar grandes cantidades de anticongelante ya que

provocaría problemas de corrosión. Los anticongelantes que se usan son sales, normalmente cloruro de

calcio, CaCl2, que en una proporción del 2 % reduce la temperatura de congelación a -5 °C.20

Disoluciones anticongelantes de etilenglicol

Etilenglicol (% en volumen) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Temperatura decongelación (°C)

–1,1

–2,2

–3,9

–6,7

–8,9

–12,8

–16,1

–20,6

–26,7

–33,3

Control de calidad industrial[editar · editar código]

Vaso de leche.

El descenso crioscópico se utiliza en la industria para determinar masas moleculares de productos

químicos que se fabrican, al igual que se hace a nivel de laboratorio. También se emplea para controlar

la calidad de los líquidos: la magnitud del descenso crioscópico es una medida directa de la cantidad

total de impurezas que puede tener un producto: a mayor descenso crioscópico, más impurezas

contiene la muestra analizada.

En la industria agroalimentaria, esta propiedad se aprovecha para detectar adulteraciones en la leche.

La leche se puede adulterar añadiendo agua sin que sea apreciable a simple vista. Para detectar si se

ha añadido agua se realiza una determinación de su temperatura de congelación que, en general, varía

muy poco,21 entre -0,530 °C y -0,570 °C para la leche de vaca, -0,570 °C para la de oveja,22 y entre -

0,5466 °C y -0,5567 °C para la de cabra.23Las variaciones dependen de la estación (siendo menor

durante el invierno) y los contenido de sales en la alimentación del animal.24 Ya que las temperaturas de

congelación son características dentro de un margen muy estrecho, si se añade agua se diluye la leche,

disminuyendo la concentración de solutos y aumentando la temperatura de congelación según la ley de

Raoult, con lo que la adulteración puede ser detectada mediante medidas el descenso crioscópico.

Análisis clínicos[editar · editar código]

Existen múltiples aplicaciones analíticas para el descenso crioscópico de los líquidos corporales

(sangre, orina, lágrimas, etc.). Para realizar estas determinaciones se usa un aparato automatizado

llamado crioscopio u osmómetro de punto de congelación que permite detectar en poco tiempo

variaciones de milésimas del descenso crioscópico.

La prueba de osmolalidad (concentración total de partículas) de la orina se practica para medir la

concentración de partículas en ésta (urea y creatininaprincipalmente). Un resultado mayor al normal

puede indicar condiciones tales como la enfermedad de Addison, insuficiencia cardíaca congestiva

ochoque circulatorio. Las medidas inferiores a los valores normales pueden

indicar aldosteronismo, diabetes insípida, excesiva ingesta de líquidos,necrosis tubular renal

o pielonefritis severa.25

La osmolalidad medida en el suero sanguíneo depende principalmente del catión sodio, Na+, y en menor

medida de la glucosa y la urea. El margen de valores normales es de 280-303 mOsm/kg.26 Si aumenta la

glucosa en sangre (hiperglucemia, presente en la diabetes) o la urea (patologías del riñón) su valor

puede ser significativo. Los tóxicos como el metanol, el isopropanol, el etilenglicol, el propilenglicol y

la acetona, y fármacos como el ácido acetilsalicílico pueden afectar a la osmolalidad.27 Este ensayo

permite determinar, cuando los valores son superiores a lo normal, deshidratación, diabetes

insípida, hiperglucemia, hipernatremia, consumo de metanol, consumo de etilenglicol, necrosis tubular

renal, accidente cerebrovascular o traumatismo craneal que provoca deficiencia de hormona

antidiurética (diabetes insípida) yuremia. Cuando los valores están por debajo de lo normal puede

determinar ingesta excesiva de líquidos, hiponatremia, sobrehidratación, síndromes paraneoplásticos

asociados con el cáncer de pulmón y el síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética.26

Deducción termodinámica[editar · editar código]

A partir de consideraciones termodinámicas se puede deducir la ecuación de Raoult, que él obtuvo

experimentalmente, y también se obtiene una expresión para calcular las constantes crioscópicas, kf, de

los disolventes:

donde M1 es la masa molecular del disolvente, Tf* la temperatura de congelación del disolvente

puro, R la constante de los gases y ∆Hf la entalpía de fusión.

A la temperatura de congelación hay dos fases, sólida y líquida, y el disolvente se encuentra en ambas.

La condición de equilibrio indica que el potencial químico del disolvente ha de ser igual a las dos fases,

es decir:

El potencial químico del disolvente en disolución se puede sustituir por su relación con el disolvente

líquido puro:

de donde se puede aislar:

que relaciona la concentración (fracción molar) del disolvente con la energía de Gibbs molar

de fusión del disolvente. Si se derivan ambos miembros de la ecuación respecto a la temperatura y

usando la relación de Gibbs-Helmholtz, se obtiene:

donde ∆Hf es la entalpía molar de fusión del disolvente puro. Para integrar se hace una aproximación:

Aproximación 1) Si se supone que la entalpía molar de fusión del disolvente puro es constante en el

intervalo de temperaturas que se estudia, se puede integrar la ecuación anterior entre el límite de

concentración cero, que corresponde a x1 = 1 i T = Tf*, y el límite x1 que corresponde a la temperatura de

congelación de la dissolución, Tf

Llamando ∆Tc = Tf* - Tf al descenso crioscópico y haciendo la aproximación Tt·Tf

* ≈ (Tf*)2, suponiendo

una disolución diluida, queda:

Ahora se puede poner el logaritmo en función de la fracción molar del soluto:

En este momento, se siguen haciendo aproximaciones:

Aproximación 2) Se puede desarrollar el ln (1 -x2) con una serie de McLaurin y se queda sólo con el

primer término:

Aproximación 3) Se aproxima la fracción molar del soluto a su molalidad, m, omitiendo los moles de

soluto en el denominador cuando se sumen a los moles de disolvente:

donde M1 es la masa molar del disolvente expresada en kg/mol.

Substituyendo en la anterior ecuación queda finalmente que:

donde kf es la constante crioscópica que es característica del disolvente.2 3

Se puede poner la expresión de la constante crioscópica de una forma más habitual usando la masa

molar del disolvente expresada en g/mol:

Constantes crioscópicas[editar · editar código]

Disolvente FórmulaMasa molarg/mol

Entalpía de fusiónkJ/mol

Temperatura de fusión°C

kf

°C·kg·mol-1

Ácido acético C2H4O2 60,05 11,54 16,6 3,63

Agua H2O 18,02 6,01 0,0 1,86

Anilina C6H7N 93,13 10,56 -6,0 5,23

Benceno C6H6 78,11 9,95 5,5 5,07

Ciclohexano C6H12 84,16 2,63 6,6 20,8

Ciclohexanol C6H12O 100,16 1,76 25,4 42,2

Dietanolamina C4H11O2N 105,14 25,09 28 3,16

Etilenglicol C2H6O2 62,07 11,23 -13 3,11

Fenol C6H6O 94,11 11,29 40,9 6,84

Glicerol C3H8O3 92,09 8,48 18,2 3,56

Tolueno C7H8 92,14 6,85 -94,9 3,55

p-xileno C8H10 106,17 16,81 13,2 4,31

La tabla muestra valores de temperaturas de congelación y constantes crioscópicas, kf, expresadas en

°C·kg·mol-1, de distintos disolventes.28

Los valores se han analizado usando la expresión obtenido en la deducción termodinámica de la

constante crioscópica:

Las constantes crioscópicas serán elevadas si lo son las temperaturas de congelación y las masas

molares, ya que son directamente proporcionales. Es el caso del fenol, que tiene una temperatura de

congelación de 40 °C que hace que su constante crioscópica sea elevada. El agua, por el contrario,

tiene una masa molar baja, la menor entre todos los disolventes mostrados en la tabla, lo que da lugar a

una constante crioscópica baja, la menor de las listadas.

Sin embargo, las constantes crioscópicas serán elevadas si las entalpías de fusión son bajas. Este es el

caso de disolvente como el ciclohexano y el ciclohexanol, que tienen entalpías de fusión bajas, lo que da

valores muy elevados para sus constantes crioscópicas. La dietanolamina tiene una entalpía de fusión

muy alta que compensa los elevados valores de la masa molar y de la temperatura de congelación, lo

que provoca que la dietanolamina tenga un valor medio de la constante crioscópica.

Comparación con el aumento ebulloscópico[editar · editar código]

Para una misma disolución, la magnitud del descenso crioscópico es mayor que la del aumento

ebulloscópico, lo que hace que la primera sea más usada a la hora de determinar masas moleculares u

otras determinaciones analíticas. La razón de esta diferencia se encuentra en las diferencias de las

entalpías de fusión y de vaporización del disolvente. Las entalpías de vaporización del disolvente son

siempre más elevadas que sus entalpías de fusión y, como en las expresiones de las constantes

crioscópica y ebulloscópica las entalpías están en el denominador, se obtienen valores de las

constantes menores para entalpías mayores. Las temperaturas de ebullición del disolvente son siempre

mayores que las de congelación, pero su influencia, a pesar de estar situadas en el numerador y al

cuadrado, no consiguen compensar la de las entalpías.

Por tanto, si las entalpías de vaporización son mayores que las de fusión, para un mismo disolvente las

constantes ebulloscópicas serán menores que las crioscópicas. Por eso, para una misma disolución se

obtendrán descensos crioscópicos mayores que los aumentos ebulloscópicos ya que la constante

crioscópica es mayor que la ebulloscópica.