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

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C)

Tiempo (s)

Curva de enfriamiento Dextrosa 0.25 m

Curva de enfriamiento Dextrosa 0.25 m

Temperatura de fusin