LABORATORIO DE QUMICA GENERAL II

LABORATORIO DE QUMICA GENERAL II

Universidad Nacional del Callao Escuela Profesional de Ingeniera Qumica Facultad de Ingeniera Qumica

PRCTICA N5: PROPIEDADES COLIGATIVASINTEGRANTES: ANTEZANA VERGARA, MIGUELCABRERA FERNANDEZ, ALDOURIBE AVALOS, JEISONVARGAS VILLENA, EDSONGRUPO HORARIO: 90GPROFESOR: ING. ACERO GIRALDO, YOVANI

BELLAVISTA 04 DE MAYO DEL 2015 2015-A

I. INTRODUCCION

Mediante el presente informe se trata de explicar a detalle acerca de las propiedades coligativas, las cuales representan las relaciones observadas entre la interaccin del soluto con el solvente, donde se estudian adems de las partculas y la concentracin de los componentes, comportamientos dados en el cambio de variables como presin y temperatura, y la incidencia de ello en la disolucin.Las disoluciones bsicamente se componen de una serie de soluto o solutos no voltiles que tienen una solubilidad restringida en un disolvente voltil. Por ejemplo, en las disoluciones de sacarosa o Cloruro de Sodio en Agua se observa que propiedades importantes de estas disoluciones, incluyendo la elevacin del punto de ebullicin, la disminucin del punto de congelacin, dependen solamente de la concentracin del soluto, no de su naturaleza.La disolucin puede exhibir una disminucin del punto de congelacin, como tambin una elevacin del punto de ebullicin.

II. OBJETIVOS

1. Determinar el tipo de cambio de propiedades fsicas que ocurren en distintos experimentos.

2. Conocer las causas del aumento ebulloscpico.

3. Conocer las causas del descenso crioscpico.

4. Calcular la masa molecular del soluto (azufre en polvo) que se usa para provocar un descenso crioscpico en el primer experimento.

III. MARCO TEORICOMuchas de laspropiedades de las disoluciones verdaderasse deducen del pequeo tamao de las partculas dispersas. En general, forman disoluciones verdaderas las sustancias con un peso molecular inferior a 104Dalton. Algunas de estas propiedades son funcin de lanaturaleza del soluto(color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad elctrica, etc.). Otras propiedades dependendel disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensin superficial, ndice de refraccin, viscosidad, etc.).Sin embargo, hay otras propiedades ms universales queslo dependen de la concentracin del solutoy no de la naturaleza de sus molculas. Estas son las llamadaspropiedades coligativas.Las propiedades coligativas no guardan ninguna relacin con el tamao ni con cualquier otra propiedad de los solutos.Son funcin slo del nmero de partculas y son resultado del mismo fenmeno:el efecto de las partculas de soluto sobre la presin de vapor del disolvente

1. DESCENSO CRIOSCOPICOEl soluto obstaculiza laformacin de cristalesslidos, por ejemplo el lquido anticongelante de los que hacen descender supunto de congelacin.T= Kf m mes lamolalidad. Se expresa en moles de soluto por kilogramo de disolvente (mol/kg). Tes eldescenso del punto de congelaciny es igual aTf- TdondeTes el punto de congelacin de la solucin yTfes el punto de congelacin del disolvente puro. Kfes una constante de congelacin del disolvente. Su valor, cuando el solvente es agua es 1,86C.kg/mol.

Diagrama de fasesAlgunas constantes crioscpicas

2. AUMENTO EBULLOSCOPICO

Al agregar molculas oionesa un disolvente puro, la temperatura en el que ste entra enebullicines ms alto. Por ejemplo, el agua pura a presin atmosfrica ebulle a 100C, pero si se disuelve algo en ella elpunto de ebullicinsube algunos grados centgrados.Tb= Kb m mes lamolalidad. Se expresa en moles de soluto por kilogramo de disolvente (mol/kg). Tbes el aumento del punto de ebullicin y es igual aT - TbdondeTes el punto de ebullicin de la solucin yTbel del disolvente puro. Kbes una constante de ebullicin del disolvente. Su valor cuando el solvente es agua es 0,512C kg/mol.

Diagrama de fasesAlgunas constantes ebulloscpicas

IV. MATERIALES Y EQUIPOS

2.-TERMOMETRO1.-TUBO DE ENSAYO

4.-NaCl3.-MECHERO DE BUNSEN

5.-AZUFRE6.-SOPORTEUNIVERSAL

8.-NAFTALENO

7.-TAPON10.-REJILLA9.-VASO PRECIPITADO DE 500 mL6.-REJILLA

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

A) DETERMINACION DEL PUNTO DE CONGELACION

1. Punto de congelacin del naftaleno ().

Pesamos 5g de naftaleno. El tubo se calent a bao mara hasta q se funda completamente.TIEMPO (s)TEMPERATURA (C)

2080

4079

6079

8077

10077

12076

14076

160180200220240260

767676757575

Dejamos enfriar lentamente y se comenz a anotar la temperatura cada 20 segundos.

Se pudo observar que cuando llega a la temperatura de 76C esta permanece por ms de tres intervalos de tiempo, en donde se observa que el naftaleno esta en un equilibrio de solido-liquido por lo cual su punto de congelacin es dicha temperatura (segn en tablas la temperatura de congelacin real del naftaleno es de 80.2C).

2. Punto de congelacin de Azufre en Naftalina.

Se peso 0.5g de azufre, en polvo y este se agrego al tubo que contena al naftaleno. Este tambin se dejo calentar en bao mara hasta que la solucin se funda completamente. Una vez calentado se dejo enfriar lentamente y se comenz anotar la temperatura cada 20 segundos al igual que el naftaleno solo.TIEMPO (s)TEMPERATURA (C)

2080

4080

6078

8077

10077

12077

14077

160180200220240260280300

7676767575757574

Se observo que cuando la solucin llega a una 74C esta adquiere una composicin solido por lo que su punto de congelacin es dicha temperatura. Se determino el peso molecular del azufre en polvo por el siguiente calculo:

Una vez calculado el peso molecular del azufre nos dimos cuenta que se trataba del azufre rmbico ( ya que el azufre monoatmico tiene como P.A igual a 32 g/mol.

Se construyo una grafica comparativa gracias a los datos obtenidos entre el naftaleno y el naftaleno ms el azufre donde se observa un cambio de temperatura.

B) DETERMINACION DEL PUNTO DE EBULLICION1. Punto de ebullicin del agua pura. Colocamos 25 ml de agua destilada en este caso desionizada en el tubo de ensayo. Este se calienta a bao mara en un vaso precipitado que contiene aceite. Se anoto la temperatura de 98C cuando apareci la primera burbuja y cuando llego a una temperatura de 100C se pudo notar que el burbujeo fue constante, el cual se tomo como la temperatura de ebullicin el promedio de estos dando como resultado 99C.

2. Punto de ebullicin de una solucin acuosa (NaCl + H2O)

Se prepar una solucin de un molal de NaCl, a continuacin hallamos la variacin de temperatura de la solucin entre el agua pura y el agua pura ms la sal, la cual nos dio un desvio de 2C.

VI. CONCLUSIONES

1. En la primera experiencia se observa un descenso del punto de congelacin del naftaleno luego de haber aadido azufre en polvo, a este se le conoce como descenso crioscpico. En la segunda se observa un aumento de la temperatura de ebullicin, tambin conocida como aumento ebulloscpico.

2. El aumento ebulloscpico es causado porque la presin del solvente disminuye debido a las nuevas fuerzas de interaccin moleculares entre soluto-solvente, el solvente necesita ms energa para poder vencer la presin externa.

3. Se puede explicar que la causa de este fenmeno se d por el aumento de entropa, las partculas del solvente estn en desorden al igual que el soluto, lo que causa mayor desorden, y por ende mayor entropa.

4. Para calcular la masa molar del soluto se utiliz la variacin de temperatura de la disolucin entre el solvente puro, y la constante crioscpica del solvente. El soluto viene a ser S8 (azufre rmbico).

VII. BIBLIOGRAFIA

Chang Raymond, Qumica. Mxico D.F, INTERAMERICANA EDITORES S.A. DE C.V., 11 edicin, 2013.

QUIMICA GENERAL. R.H. Petrucci, W.S. Harwood y F. G. Herring. Ed.Prentice Hall, 2003.

PROBLEMAS DE QUIMICA. J.A. Lpez, Ed. Pearson Educacin, S.A., 2006.

FUNDAMENTOS DE FISICOQUIMICA. S.H. Maron y C.F. Prutton. Ed. Limusa, 1998.

QUIMICA FISICA, P. Atkins y J. de Paula. Argentina, Ed. Mdica Panamericana, 2008.

VIII. ANEXOSPRESION OSMOTICA:La presin osmtica es la propiedad coligativa mas importante por sus aplicaciones biolgicas, pero antes de entrar de lleno en el estudio de esta propiedad es necesario revisas los conceptos de difusin y de osmosis.Difusin: es el proceso mediante el cual las molculas del soluto tienen a alcanzar una distribucin homognea en todo el espacio que les es accesible, lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo. En biologa es especialmente importante el fenmeno de difusin a travs de membranas, ya que la presencia de las membranas biolgicas conficiona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares. La presencia de una membrana separando dos medios diferentes impone ciertas restricciones al proceso de difusin de solutos, que desprendern fundamentalmente de la relacin entre el diametro y de las partculas disueltas. Las membranas se clasifican en cuatro grupos: Impermeables : no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente. Semipermeables: no permiten el paso de slutos verdaderos, pero si del agua. Dialiticas: son permeables al agua y solutos verdaderos, pero no a los solutos coloidales. Permeables: permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y veraderos; solo son impermeables a las dispersiones groseras.En Biologia y Fisiologia, al hablar de disolvente nos referimos al agua, pero los solutos puede ser: Coloidales ( protenas, polisacridos) Veraderos de tipo molecular (glucosa,urea) Verdaderos de tipo salino (NaCl, KHCO3)

Osmosis es la disolucin de liquidos a travs de la membranas. Supongamos una disolucin de NaCl separada del disolvente por una membrana semipermeable que, como hemos visto, permite el paso del agua pero no de la sal. El agua tiende a atravesar la membrana, pasando de la disolucionmas diluida a la mas concentrada, o sea, en sentido de igualar las concentraciones. Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinmica y se debe a la existencia de una diferencia en la presin de vapor entre las dos disoluiones. El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana igualan las concentraciones, ya que el flujo neto del agua se detiene.

El holandsJacobus Henricus van 't Hoffrealiz un estudio sistemtico de las propiedades coligativasde las disoluciones, que public en1885.8En este artculo van 't Hoff frmula una expresin, para disoluciones diluidas, que relaciona la presin osmtica con la concentracin del soluto, la cual es similar a laecuacin de los gases idealesy proporciona la primera teora para explicar la presin osmtica: Donde: , es la presin osmtica, enatmsferas(atm). , es laconstante universal de los gases ideales(aunque a pesar de su nombre no slo se aplica a gases, como es el caso). Su valor es de 0,082 atmLK-1mol-1. , es latemperaturaabsoluta, enkelvin(K). , es laconcentracin molaro molaridad de la disolucin, medida en molL-1.

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