Propiedades Coligativas

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINETICA “PROPIEDADES COLIGATIVAS, DISOLUCIONES ELECTROLITO Y NO ELECTROLITO” Práctica 3 GRUPO:41 EQUIPO: 8 CRUZ DAMARIS GONZALEZ RUIZ YAZMIN REYES SANCHEZ DIANE CYNTHIA RAMÍREZ NARANJO JOSÉ PABLO SEPTIEMBRE 2010

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Práctica de Propiedades Colígativas, Laboratorio de Equilibrio y Cinética, UNAM

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Page 1: Propiedades Coligativas

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINETICA

“PROPIEDADES COLIGATIVAS, DISOLUCIONES ELECTROLITO Y NO ELECTROLITO” Práctica 3

GRUPO:41 EQUIPO: 8

CRUZ DAMARIS

GONZALEZ RUIZ YAZMIN

REYES SANCHEZ DIANE CYNTHIA

RAMÍREZ NARANJO JOSÉ PABLO

SEPTIEMBRE 2010

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Objetivo:   Dentro   de   los   distintos   tipos   de   solutos   que   existen   se   distinguen   dos  principalmente,   los   electrolitos   y   los   no   electrolitos,   ambos   poseen   características  propias  que  los  distinguen  entre  si;  la  presente  práctica  tiene  como  objeto  mostrar  de  cierto  modo  como  un  solvente  ve  afectada  sus  propiedades  físicas,  al  disolverle  soluto  a  distintas  concentraciones,  a  través  de  su  punto  de  fusión.  

Metodología  empelada.  

Dada  la  gran  cantidad  de  disoluciones  que  se  utilizaron  en  la  sesión,  además  de  haberse   decido   con   anterioridad   que   las   prácticas   correspondientes   a   propiedades  coligativas  se  realizarían  en  una  única  sesión,  se  procedió  a  dividir  el  trabajo  entre  los  equipos  del  laboratorio.  Quedando  así  la  siguiente  disposición  de  trabajo.  

#  De  Equipos   Disoluciones  

1,  2,  3,  4,  5.  Urea  y  NaCl  cada  de  ellos  con  

concentraciones  0,25  m;  0,5  m;  0,75  m;  1,0  m.  

6,  7,  8,  9,  10.  Dextrosa  y  CaCl2  cada  de  ellos  con  

concentraciones  0,25  m;  0,5  m;  0,75  m;  1,0  m.  

 

Los  materiales  utilizados  para  la  realización  de  esta  práctica  fueron.  

Materiales   Reactivos  

Vaso  de  unicel  Termómetro  Digital  

Cronometro  Gradilla  

5  tubos  de  ensaye  

Disoluciones  de  Urea,  NaCl,  Dextrosa,  CaCl2    de  concentraciones  0,25  m;  0,5  m;  

0,75  m;  1,0  m.  Agua  Destilada  

Sal  Hielo  

 

El  desarrollo  de  la  práctica  fue  el  siguiente:  

Como   integrantes   del   equipo   #   8   se   nos   asigno   el   desarrollo   de   las   soluciones   de  Dextrosa   y   Cloruro   de   Calcio,   primero   en   el   vaso   de   unícel   colocamos   un   fondo   de  hielo  al  que  posteriormente  se  le  agrego  sal  y  nuevamente  hielo,  una  vez  hecho  esto  se  coloco  un  tubo  de  ensaye  vacío,  y  en  su  rededor  y  dentro  de  vaso  de  unicel  se  coloco  hielo   y   sal   alternativamente   a   modo   que   quedara   una   capa   gruesa   de   hielo,   y   una  pequeña  capa  de  sal  y  así  respectivamente,  el  tubo  de  ensaye  vacío  se  coloco  con  el  fin  de  generar  un  espacio  en  el  cual  se  colocaron  los  tubos  de  ensaye  con  las  disoluciones  empleadas  en  la  práctica.  

En  el  primer  tubo  de  ensaye  se  colocaron  aproximadamente  3  mL  de  agua  destilada  y  se   midió   su   temperatura   considerando   este   instante   como   el   tiempo   0   (cero),  posteriormente  se  coloco  el  tubo  en  el  espacio  generado  en  el  hielo,  y  se  monitorio  su  temperatura  en  relación  al   tiempo,  el   intervalo  de  tiempo  seleccionado  para  realizar  

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estas  mediciones  fue  de  15  segundos,  esto  con  el  fin  de  determinar  el  punto  de  fusión  del  agua  a  las  condiciones  del  laboratorio  dadas,  una  vez  hecha  esta  primera  medición,  se   realizaron   mediciones   subsecuente   con   metodología   similar   para   las   soluciones  indicadas  en  la  sección  de  reactivos.  

Tablas    

Dextrosa  

Concentración 0.25 m 0.5 m 0.75 m 1.0 m Tiempo (min) T (ºC) T (K) T (ºC) T (K) T (ºC) T (K) T (ºC) T (K)

0 20.50 293.7 20.90 294.1 21.10 294.3 21.20 294.4 0.25 14.1 287.3 12.5 285.7 10.5 283.7 13.3 286.5 0.5 6.9 280.1 5.5 278.7 0.6 273.8 3.5 276.7 0.75 -1.7 271.5 -1.1 272.1 -0.8 272.4 -1.7 271.5

1 1.1 274.3 -3.2 270.0 -3.8 269.4 -3.1 270.1 1.25 -1 272.2 -2.2 271.0 -5.2 268.0 -2.6 270.6 1.5 -1 272.2 -1.5 271.7 -2.1 271.1 -2.6 270.6 1.75 -1 272.2 -1.5 271.7 -2 271.2 -2.7 270.5

2 -1 272.2 -1.5 271.7 -2.1 271.1 -2.8 270.4 2.25 -1 272.2 -1.7 271.5 -2.1 271.1 -2.8 270.4 2.5 -1.1 272.1 -1.7 271.5 -2.1 271.1 -2.9 270.3 2.75 -1.2 272.0 -1.9 271.3 -2.1 271.1 -3 270.2

3 -1.2 272.0 -1.9 271.3 -2.2 271.0 -3.1 270.1 3.25 -1.3 271.9 -2 271.2 -2.4 270.8 -3.2 270.0 3.5 -1.6 271.6 -1.8 271.4 -2.5 270.7 -3.5 269.7 3.75 -1.7 271.5 -1.8 271.4 -2.6 270.6 -3.4 269.8

4 -2.1 271.1 -1.9 271.3 -2.8 270.4 -4.2 269.0 4.25 -3.1 270.1 -2 271.2 -2.8 270.4 -4.1 269.1 4.5 -5.3 267.9 -2.1 271.1 -3.1 270.1 -4.3 268.9 4.75 -7.3 265.9 -2.1 271.1 -3.1 270.1 -4.5 268.7

5 -7.6 265.6 -2.2 271.0 -3.5 269.7 -4.3 268.9 5.25 -8.4 264.8 -2.6 270.6 -3.6 269.6 -5.2 268.0 5.5 -8.3 264.9 -3.4 269.8 - - -5.9 267.3 5.75 - - -5.3 267.9 - - -6.2 267.0

6 - - -5.5 267.7 - - - - 6.25 - - -7.3 265.9 - - - - 6.5 - - -8 265.2 - - - - 6.75 - - -8.4 264.8 - - - -

7 - - -10 263.2 - - - - Tabla  1.-­  Tiempo  y  Temperatura  de  enfriamiento  para  soluciones  de  Dextrosa  

con  diferentes  concentraciones  

   

 

 

Page 4: Propiedades Coligativas

CaCl2  (Cloruro  de  Calcio)  

Concentración 0.25 m 0.5 m 0.75 m 1.0 m Tiempo (min) T (ºC) T (K) T (ºC) T (K) T (ºC) T (K) T (ºC) T (K)

0 21.60 294.8 20.5 293.7 23.4 296.6 24.10 294.8 0.25 14.3 287.5 10.3 283.5 12.5 285.7 16.3 287.5 0.5 3.1 276.3 6.4 279.6 6.5 279.7 4.1 276.3 0.75 -2.3 270.9 5.9 279.1 3.7 276.9 -1.2 270.9

1 -5 268.2 5.9 279.1 0.8 274.0 -3.5 268.2 1.25 -1.3 271.9 3.7 276.9 -0.6 272.6 -6.1 271.9 1.5 -1.8 271.4 1.3 274.5 -2.1 271.1 -7 271.4 1.75 -1.8 271.4 -0.2 273.0 -2.4 270.8 -7.6 271.4

2 -1.9 271.3 -2.7 270.5 -3.3 269.9 -8.2 271.3 2.25 -2 271.2 -2.6 270.6 -3.9 269.3 -8.4 271.2 2.5 -2.1 271.1 -3.6 269.6 -4.2 269.0 -8.8 271.1 2.75 -2.1 271.1 -4 269.2 -4.5 268.7 -9.1 271.1

3 -2.3 270.9 -4.3 268.9 -4.8 268.4 -9.2 270.9 3.25 -2.5 270.7 -4.6 268.6 -5.1 268.1 -9.5 270.7 3.5 -2.8 270.4 -4.5 268.7 -5.2 268.0 -9.5 270.4 3.75 -3.2 270.0 -4.9 268.3 -5.4 267.8 -6.1 270.0

4 -4 269.2 -5.2 268.0 -5.7 267.5 -6.2 269.2 4.25 -5.2 268.0 -5.3 267.9 -5.7 267.5 -6.3 268.0 4.5 -4 269.2 -5.4 267.8 -5.8 267.4 -6.4 269.2 4.75 -5.2 268.0 -5.5 267.7 -6.1 267.1 -6.7 268.0

5 -5.9 267.3 -5.6 267.6 -6 267.2 -6.8 267.3 5.25 -6.8 266.4 -5.8 267.4 -6 267.2 -6.9 266.4 5.5 -7.7 265.5 -5.6 267.6 -6 267.2 -7 265.5 5.75 -8.2 265.0 -5.9 267.3 -6.1 267.1 -7.2 265.0

6 -8.3 264.9 -5.9 267.3 -6.1 267.1 -7.4 264.9 6.25 -9.5 263.7 -5.9 267.3 -6.2 267.0 -7.3 263.7 6.5 - - -5.9 267.3 -6.3 266.9 -7.5 263.2 6.75 - - -5.9 267.3 -6.3 266.9 -7.6 262.5

7 - - -6 267.2 -6.3 266.9 - - 7.25 - - -6 267.2 -6.3 266.9 - - 7.5 - - -6.1 267.1 -6.3 266.9 - - 8.75 - - -6.2 267.0 -6.4 266.8 - -

9 - - -6.1 267.1 -6.4 266.8 - - Tabla  2.-­  Tiempo  y  Temperatura  de  enfriamiento  para  soluciones  de  Cloruro  de  

Calcio  con  diferentes  concentraciones  

 

 

 

 

Page 5: Propiedades Coligativas

Agua  Destilada  

Tiempo (s) Temperatura (ºC) Temperatura (K)

0 16.60 289.8 15 10.3 283.5 30 4.2 277.4 45 2.2 275.4 60 0.7 273.9 75 0 273.2 90 -0.4 272.8 105 -0.5 272.7 120 -0.5 272.7 135 -0.5 272.7 150 -0.5 272.7 165 -0.5 272.7 180 -0.5 272.7 195 -0.5 272.7 210 -0.5 272.7 225 -0.4 272.8 240 -0.4 272.8 255 -0.4 272.8 270 -0.4 272.8 285 -0.5 272.7 300 -0.5 272.7 315 -0.5 272.7

Tabla  3.-­  Tiempo  y  Temperatura  para  enfriamiento  de  H2O  destilada  

 

Molalidad Temperatura (congelación)

Agua/Dextrosa t (ºC) T (K) Δ T 0 -0.5 272.7 0.0

0.25 -1 272.2 -0.5 0.5 -1.5 271.7 -1.0 0.75 -2.1 271.1 -1.6

1 -3.1 270.1 -2.6 Agua/CaCl2

0 -0.5 272.7 0.0 0.25 -1.8 271.4 -1.3 0.5 -5.9 267.3 -5.4 0.75 -6.3 266.9 -5.8

1 -6.1 267.1 -5.6 Tabla  4.-­  Valores  para  la  congelación  del  Agua,  Dextrosa  y  Cloruro  de  Calcio  

 

 

Page 6: Propiedades Coligativas

Gráficos  

 

 Grafico  1.-­  Curva  Temperatura-­Tiempo  para  Dextrosa  0,25  m  

 

 Grafico  2.-­  Curva  Temperatura-­Tiempo  para  Dextrosa  0,05  m  

264,0  

266,0  

268,0  

270,0  

272,0  

274,0  

276,0  

278,0  

280,0  

0   1   2   3   4   5   6  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Dextrosa  0,25  m  

262,0  

264,0  

266,0  

268,0  

270,0  

272,0  

274,0  

276,0  

278,0  

280,0  

0   1   2   3   4   5   6   7   8  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Dextrosa  0,50  m  

Page 7: Propiedades Coligativas

 Grafico  3.-­  Curva  Temperatura-­Tiempo  para  Dextrosa  0,75  m  

 

 Grafico  4.-­  Curva  Temperatura-­Presión  para  Dextrosa  1,00  m  

265  

270  

275  

280  

285  

290  

295  

300  

0   1   2   3   4   5   6  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Dextrosa  0,75  m  

266,0  

268,0  

270,0  

272,0  

274,0  

276,0  

278,0  

0   1   2   3   4   5   6   7  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Dextrosa  1,00  m  

Page 8: Propiedades Coligativas

 Grafico  5.-­  Curva  Temperatura-­Presión  para  Cloruro  de  Calcio  0,25  m  

 

 Grafico  6.-­  Curva  Temperatura-­Presión  para  Cloruro  de  Calcio  0,5  m  

262  

264  

266  

268  

270  

272  

274  

276  

278  

0   1   2   3   4   5   6   7  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Cloruro    de  Calcio  0,25  m  

266  

268  

270  

272  

274  

276  

278  

280  

0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Cloruro  de  Calcio  0,50  m  

Page 9: Propiedades Coligativas

 Grafico  7.-­  Curva  Temperatura-­Presión  para  Cloruro  de  Calcio  0,75  m  

 

 Grafico  8.-­  Curva  Temperatura-­Presión  para  Cloruro  de  Calcio  1,00  m  

 

265  

270  

275  

280  

285  

290  

295  

300  

0   1   2   3   4   5   6   7   8   9  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Cloruro  de  Calcio  0,75  m  

260  

265  

270  

275  

280  

285  

290  

295  

300  

0   1   2   3   4   5   6   7   8  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Cloruro  de  Calcio  1,00  m  

Page 10: Propiedades Coligativas

 Grafico  9.-­  Curva  Temperatura-­Presión  para  el  Agua  Destilada.  

 Ahora  procedemos  a  la  construcción  de  un  gráfico  que  represente  la  disminución  de  la  temperatura  de  congelación,  en  las  distintas  disoluciones  de  Dextrosa.  

 Grafico  10.-­  Relación  del  Punto  de  congelación  con  respecto  a  la  concentración  

 

270  

272  

274  

276  

278  

280  

282  

284  

286  

288  

290  

292  

0   50   100   150   200   250   300   350  

Temperatura  (K)  

Tiempo  (min)  

Agua  Destilada  

269,5  270  

270,5  271  

271,5  272  

272,5  273  

0   0,25   0,5   0,75   1  Temperatura  Congelación  (K)  

Concentración  Agua/Dextrosa  (m)  

Variación  de  Temperatura  Congelación  (Dextrosa)  

T  (K)  

Lineal(T  (K))  

Page 11: Propiedades Coligativas

Ahora  se  construirá  el  gráfico  de  la  variación  de  la  temperatura  de  congelación,  para  los  disolcuones  a  distintas  concentraciones  de  Cloruro  de  Calcio.  

 Grafico  11.-­  Relación  del  Punto  de  congelación  con  respecto  a  la  concentración.  

 

Concentración Coluro de Calcio

Agua/CaCl2 ∆Tf Teórico (No

electrolito) ∆Tf (Electrolito)

0 0 0 0.25 0.465 1.3 0.5 0.93 5.4 0.75 1.395 5.8

1 1.86 5.6 Tabla   5.-­   Deltas   en   la   Temperatura   de   congelación   obtenidos   teórica   y  experimentalmente  para  el  Cloruro  de  Calcio  

Para  la  elaboración  de  la  tabla  5  se  tomaron  en  cuenta  las  concentraciones  con  las  que  se  trabajo  en  el  laboratorio,  a  las  cuales  corresponde  a  los  valor  de  0  m;  0,25  m;  0,50  m;  0,75  m;  1,00;  los  datos  registrados  en  la  columna  “∆Tf Teórico (No electrolito)” fueron calculados de acuerdo a la ley de Raoult, tomando en cuenta que el disolvente es agua la constante crioscópica utilizada fue la correspondiente el agua, cuyo valor reportado es de 1,86 K kg mol-1 quedando expresada la ecuación de la ley de Raoult de la siguiente manera.

ΔTc = k f ⋅ mΔTc =1.86⋅ m

266  

267  

268  

269  

270  

271  

272  

273  

0   0,25   0,5   0,75   1  Temperatura  de  Congelación  (K)  

Concentración  Agua/Cloruro  de  Calcio  (m)  

Varaiación  Temperatura  de  Congelación  (Cloruro  de  Calcio)  

Serie1  

Page 12: Propiedades Coligativas

Donde m, es la molalidad de la disolución; los datos que corresponden a la columna de “∆Tf (Electrolito)” corresponde al conjunto de valores obtenidos experimental durante la realización de la práctica.

Grafico  12.-­  gráfico  de  ∆Tf  (cloruro  de  calcio)  vs.  ∆Tf  (no  electrolito*).  

*  teórico  

 Análisis  de  Resultados  para  el  ensaye  con  la  Dextrosa.  

Se  puede  observar  que  la  temperatura  de  congelación  para  las  disolución  de  Dextrosa  desciende  de  una  forma  aparentemente  lineal,  es  decir  la  temperatura  de  congelación  disminuye  en  función  de  la  concentración  molal  de  soluto  en  la  disolución;  este  hecho  se  puede  verificar  mediante   la  observación  del  grafico  diez  (10),  en  donde  se  marca  una  línea  de  tendencia  lineal.  

En   los   gráficos   uno   a   cuatro   (1-­‐4)   que   son   los   pertenecientes   para   el   ensayo   de  dextrosa,   se  puede  observar  que  el   comportamiento  de   las   curvas  es  el   siguiente:   la  temperatura  de   la   solución  comienza  a  disminuir,   a  medida  que  pasa  el   tiempo  este  decremento  en   la   temperatura  parece   ser  mas   rápido,  hasta   alcanzar  un  mínimo  de  temperatura,   alcanzado   este   mínimo   la   temperatura   de   la   disolución   comienza   a  aumentar   nuevamente   durante   un   intervalo   de   tiempo   corto   (aproximadamente   15  segundos)    para  después  permanecer  constante  es  en  este  instante  de  tiempo  cuando  las   disoluciones   comienzan   a   congelarse   y   durante   este   proceso   la   temperatura  permanece  relativamente  constante,  una  finalizado  puede  observarse  como  comienza  a  decaer  la  temperatura  nuevamente.  

Dado  que   la   solución   considerada   es   una   solución  no   electrolito,   la   ecuación  que   se  ajusta   a   los   cambios  de   la   temperatura  de   congelación   entre   el   disolvente  puro  y   la  disolución,  es  la  que  describe  la  ley  del  Raoult.  

0  1  2  3  4  5  6  7  

0   0,5   1   1,5   2  

Cambio  punto  de  congelación  

experimental  

Cambio  en  el  punto  de  congelación  teorico  

∆Tf  (cloruro  de  calcio)  vs.  ∆Tf  (no  electrolito)  

Page 13: Propiedades Coligativas

ΔTc = k f ⋅ mΔTc =1.86⋅ m

Pero   si   deseamos   que   esta   ecuación   se   ajuste  mas   a   nuestros   resultados   obtenidos,  podemos  cambiar  el  valor  de  la  constante  crioscópica  del  agua,  por  el  valor  obtenido  en  nuestra  actividad  experimental,  entonces  la  ley  de  Raoult  quedaría  expresada  de  la  siguiente  manera.  

ΔTc = 2.52⋅ m  

Este   efecto   del   descenso   de   la   temperatura   de   congelación   para   el   solvente   de   una  disolución,  es  una  de  las  llamadas  coligativas,  y  esto  es  lógico,  pues  vemos  que  hay  una  relación  directa  entre  el  punto  de  congelación  del  disolvente  puro  y  el  disolvente  en  disolución,   para   dar   una   explicación   a   esto,   podemos   pensar   en   términos   de   la  entropía  del   sistema,   sabemos  que   la  entropía  es  una  magnitud  que  mide   la  energía  que  no  puede  utilizarse  para  producir  trabajo,  pero  mas  coloquialmente  nos  referimos  a  la  entropía  como  la  medida  de  desorden  de  un  sistema.  Entonces  analizando  un  poco  el  sistema  nos  puede  parecer  evidente  que  la  entropía  de  una  disolución  es  mayor  a  la  entropía   del   disolvente   puro,   esto   porque   la   disolución   puede   contener   iones   o  moléculas  en  disolución  las  cuales  se  encuentran  en  movimientos,   lo  cual  contribuye  en  un  aumento  del  desorden  por  tanto  podemos  expresar  lo  siguiente:  

Sdisolución > Spuro  Pero   como   existe   un   cambio   de   fase,   entre   el   estado   líquido   y   el   estado   sólido,  podemos  relacionar  esto  con  los  cambios  de  entropía  entre  el  estado  inicial  (liquido)  y  el  estado  final  (sólido)  del  sistema,  quedando  expresado  de  la  siguiente  manera:  

ΔS fusióndisolución > ΔS fusión

puro  

De  termodinámica  sabemos  que  el  cambio  en  la  entropía  para  un  cambio  de  fase  esta  relacionada   con   el   entalpía   y   la   temperatura   con   lo   cuál   podemos   reescribir   la  expresión  anterior  en  términos  de  la  entropía  

ΔS fusióndisolución > ΔS fusión

puro ⇒ΔHfusión

Tfusióndisolución >

ΔHfusión

Tfusiónpuro

⎝ ⎜ ⎜

⎠ ⎟ ⎟

1ΔHfusión

1Tfusióndisolución >

1Tfusiónpuro ⇒ Tfusión

puro > Tfusióndisolución

 

Haciendo  la  matemática  correspondiente  llegamos  a  la  expresión  anterior,  lo  cual  nos  dice   que   la   temperatura   de   congelación   de   un   disolvente   puro   es   mayor   a   la  

Page 14: Propiedades Coligativas

temperatura   de   temperatura   de   congelación   del   disolvente   en   disolución,   lo   cual  apoya  los  resultados  obtenidos  en  la  práctica.  

Finalmente  en  el  cálculo  de  la  pendiente  para  el  grafico  diez  (10)  se  obtiene  el  valor  de  -­‐2.52,  cuyas  unidades  resultan  ser  de  [K  kg  mol-­1],  estas  unidades  corresponden  a  las  de  las  constantes  crioscópicas,  sin  embargo  el  valor  obtenido  es  negativo  y  el  valor  de  la   constante  crioscópica  del  agua   reportada  en   la   literatura  es  positivo,   esto   resulta,  que  los  valores  para  ΔT  de  la  tabla  cuatro  (4)  se  define  como  (Temperatura  de  fusión  del  solvente  puro-­‐Temperatura  del  solvente  en  disolución)  lo  cuál  volvería  el  valor  de  la  pendiente  positiva.,  haciendo  estas  consideraciones  podemos  considerar  el  valor  de  la  pendiente  con  signo  positivo  como  el  valor  obtenido  para  la  constante  crioscópica  del  agua    

Ahora,  procedemos  a  calcular  el  porcentaje  error  obtenido:  

%error =valor calculado − valor teorico

valor teorico×100

2.52 −1.861.86

×100 = 35.48%  

Lo  cual  represente  un  porcentaje  de  error  muy  alto,  en  comparación  con  el  valor  que  debió  ser  obtenido.  

En  Resumen  

Constante  Crioscópica    del  agua  (Reportada)   1,86  K  kg.  mol-­‐1  Constante  Crioscópica  del  agua  (Calculada)   2.52  K  kg.  mol-­‐1  Porcentaje  de  error   35.48  %  

 

Análisis  de  Resultados  para  el  Cloruro  de  Calcio  

La  variación  de  temperatura  de  congelación  para  las  disoluciones  de  cloruro  de  calcio  para   nuestro   ensayo,   varia   en   función   de   la   concentración   de   tal   modo,   que   puede  observarse   que   para   las   concentraciones   0,25   m   y   0,50   m   la   temperatura   de  congelación  de  la  disolución  disminuye,  sin  embargo  para  las  concentraciones  0,75  y  1,00  m  el  punto  de  congelación  vario  solo  en  un   factor  de  0.2  ºC  siendo  el  punto  de  congelación  para   la  solución  0,75  m  menor  con  un  valor  de   -­‐6.3  ºC  y  de   -­‐6.1  para   la  disolución  con  concentración  1,00  m.  

De   forma   similar   con   que   la   Dextrosa   puede   observarse   una   intervalo   de   tiempo,  donde  la  temperatura  permanece  constante,  este  intervalo  de  tiempo  corresponde  al  punto  de  congelación  de  la  disolución.  

Page 15: Propiedades Coligativas

Para  explicar  la  diferencia  entre  la  congelación  del  disolvente  puro,  y  el  disolvente  en  disolución  introducimos  un  factor  de  corrección  conocido  como  el  factor  de  Van’t  Hoff,  el  cual  fue  calculado  de  la  siguiente  manera.  

i =ΔTf

exp( )

kc ⋅ m  

Donde  i,  es  el  factor  de  Van’t  Hoff  ,  ΔT  es  el  cambio  en  la  temperatura  de  congelación  determinado   experimentalmente,   kc   es   la   constante   crioscópica   del   disolvente  utilizado,  en  esta  caso  agua  cuya  constante  es  1,86  K  Kg.  mol-­‐1  y  m  es  la  molalidad  de  la  disolución.  

Concentración Coluro de Calcio

Agua/CaCl2 ∆Tf Teórico (No electrolito) ∆Tf (Electrolito) Factor de Van't Hoff

0 0 0 0.25 0.465 1.3 2.795698925 0.5 0.93 5.4 5.806451613 0.75 1.395 5.8 4.157706093

1 1.86 5.6 3.010752688 Promedio 3.94265233

Tabla  6.-­  Calculo  del  factor  de  Van’t  Hoff  para  la  disolución  de  Cloruro  de  Calcio,  el  promedio  del  valor  obtenido  para  el  factor  i  es  3.94.  

 Con   esta   nueva   información   obtenida,   la   ecuación   que   describiría   el   descenso  crioscópica   para   el   disolvente   agua,   para   nuestros   datos   obtenidos  experimentalmente  vendría  dado  por  la  siguiente  ecuación:  

ΔTc = i⋅ kc ⋅ mΔTc = 3.94⋅ 1.86⋅ m  

Cabe  señalar  nuevamente  que  la  ecuación  anterior  solo  describe  nuestros  resultados,  aunque,  debemos  decir  que  no  encontramos  el  factor  de  Van’t  Hoff  para  el  cloruro  de  calcio   pero   buscando   en   distintas   páginas   de   Internet   se   dice   que   el   valor   de   dicha  constante   es   tres   (3),   por   tanto   la   ecuación   que   describiría   el   comportamiento   real  para  la  variación  del  punto  de  congelación  viene  dada  por  la  siguiente  ecuación:    

ΔTc = i⋅ kc ⋅ mΔTc = 3⋅ 1.86⋅ m  

En  resumen,  la  información  obtenida  es  la  siguiente    

Factor  de  Van’t  Hoff  (Reportado)   3  Factor  de  Van’t  Hoff  (Calculado)   3.94  

Page 16: Propiedades Coligativas

El   porcentaje   de   error   para   el   valor   obtenido   para   el   factor   de   Van’t   Hoff   es   el  siguiente:    

%error =valor calculado − valor teorico

valor teorico×100

3.94 − 33

×100 = 31%  

 Conclusiones    Los  resultados  obtenidos  experimentalmente  no  fueron  los  esperados  de  acuerdo  con  la   teoría,   las   graficas   de   enfriamiento   de   temperatura   contra   tiempo   en   su  mayoría  parecen   correctas,   cabe   destacar,   que   en   la   mayoría   puede   notarse   la   zona   de  sobreenfriamiento  en  la  cuál  el  liquido  alcanza  una  menor  temperatura  que  su  punto  de   fusión;   el   cuidado   con   el   que   se   llevo   acabo   la   actividad   experimental   fueron  adecuados,  así  que  creemos  que  en  su  mayoría   los  porcentajes  de  error  se  debieron  principalmente  a  la  imprecisión  del  material  con  el  que  se  trabajo,  de  hecho  uno  de  los  termómetros,   con   los   que   se   trabajo   comenzó   a   presentar   fallas,   que   en   general  impedían  la  clara  visualización  de  la  temperatura.  

Si  bien  los  resultados  obtenidos,  no  fueron  los  esperados,  los  objetivos  de  la  práctica  se  cumplieron,  y  podemos  decir  que  ahora  existe  una  comprensión  mas  profunda  de  las  propiedades  coligativas  y  como  estas  únicamente  dependen  de  la  concentración  de  la  disolución,   y  desde  ese  enfoque  podemos  decir  que   la  presente  práctica   si  no   fue  precisa  experimentalmente  ayudo  a  mejorar  la  compresión  de  distintos  conceptos.  

 

Bibliografía  

Raymond  Chang  (2008),  Fisicoquímica,  Mc  Graw  Hill    

Thomas  Engel  &  Philip  Reed  (2006),  Química  Física,  Editorial  Pearson  

 

 

 

 

 

 

 

Page 17: Propiedades Coligativas

Los  Datos  obtenidos  por  los  demás  equipos  se  enlistan  en  la  siguiente  tabla.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Equipo Soluto 0.25 m 0.5 m 0.75 m 1.0 m Pfus H2O 1 Urea -1 -1.4 -2.1 -2.4 -0.4 NaCl -2.2 -1.4 -3.1 -3.4 -

2 Urea -1.4 -1.4 -1.8 -3.6 -0.5 NaCl -1.6 -3.5 -1.7 -2.8 -

3 Urea -1.1 -1.4 -1.9 -2.6 -0.4 NaCl -0.7 -2.1 -3.2 -3.6 -

4 Urea -2.6 -1.4 -2.1 -2.4 -0.5 NaCl -1.4 -2.4 -7.1 -7.5

5 Urea -0.8 -1.4 -3.6 -3.3 -0.3 NaCl -1.3 -2.1 -3.2 -4

6 Dextrosa -1.7 -1 -1.9 -2.9 -0.4 CaCl2 - -4.4 -5.8 - -

7 Dextrosa -0.8 -1.4 -3.6 -3.3 -0.3 CaCl2 -1.3 -2.1 -3.2 -4 -

8 Dextrosa - - - - - CaCl2 - - - - -

9 Dextrosa -0.9 -1.4 -2.4 -2.6 -0.3 CaCl2 - - - -

10 Dextrosa -2.6 -2.1 -1.7 -1 -0.3 CaCl2 -1.9 -3.6 -4.5 -5.9 -