TRABAJO COLABORATIVO 2

FISICO-QUIMICA

PRESENTADO POR:

DAVID ARTURO LOPEZ NIÑO

74084457

JOSE GREGORIO MOSCOTE

FABIO ALEJANDRO MARTINEZ

GRUPO: 201604_9

DIRIGIDO A:

OSVALDO GUEVARA

Tutor

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

PROGRAMA DE QUIMICA

2012

INTRODUCCION

En el siguiente trabajo se abordara algunos ejercicios de aplicación de las propiedades coligativas estos estudios teóricos y experimentales han permitido establecer, que los líquidos poseen propiedades físicas características. Entre ellas cabe mencionar: la densidad, la propiedad de ebullir, congelar y evaporar, la viscosidad y la capacidad de conducir la corriente eléctrica, etc. Cada líquido presenta valores característicos (es decir, constantes) para cada una de estas propiedades. Cuando un soluto y un solvente dan origen a una solución, la presencia del soluto determina una modificación de estas propiedades con relación a su estado normal en forma aislada, es decir, líquido puro. Estas modificaciones se conocen como PROPIEDADES DE UNA SOLUCIÓN.

PROPIEDAD COLIGATIVA

EXPRESION MATEMATICA O

FORMA DE CALCULO

APLICACIÓN INDUSTRIAL

Disminución Presión de vapor

obedecen la ley de Raoult:

PA = XA PºAΔPV = PºA – PAΔPV = PºA XBPºA - PA = PºA XBDonde:PA = Presión de Vapor de la solución.PºA = Presión de vapor del solvente puro.XA = Fracción molar del solventeXB = fracción molar del solutoΔPV = Variación de la presión de vapor.

Una aplicación importante, al ser una de las bases del principio y la teoría dedestilación (operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentescomponentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla,aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada sustancia), principio usado principalmente en la industria petrolera, donde debido a la diferencia devolatilidades comprendidas entre los diversos compuestos hidrocarbonados va separándose amedida que se desplaza a través de la torre hacia la parte superior o inferior. Otra aplicaciónimportante es en la industria del perfume en la cual se destila el alcohol en los denominados alambiques.

Aumento ebulloscópico

ΔTeb = Teb - TºebΔTeb = Keb mDonde:ΔTeb = Ascenso del punto de ebullición.Teb = Temperatura de ebullición de la solución.Tºeb = Temperatura de ebullición del solvente puro.Keb = Constante molal de la elevación del punto de ebullición o constanteEbulloscópica.m = molalidad (número de moles de soluto / 1000 g de solvente)

En la industria de los materiales esta propiedad es muy conocida, pues dependiendo del uso que se le dé a cada material se hacen compuestos y soluciones para elevar el punto de ebullición, por ejemplo en los cohetes que van al espacio, los propulsores son sometidos a una gran temperatura, y para evitar la fundición de los materiales se eleva el punto de ebullición. Un uso importantísimo de la elevación del punto de ebullición es en los procesos de refrigeración como por ejemplo en los procesos de combustión del carro dondese necesita que los motores se mantengan fríos sin que los refrigerantes se hagan vapor.

Descenso crioscópico

ΔTc = T°c – TcΔTc = Kc mDonde:ΔTc = Descenso del punto de congelaciónTc = Temperatura de congelación de la solución.Tºc = Temperatura de congelación del solvente

El descenso crioscópico ha encontrado aplicaciones prácticas fuera de los laboratorios de investigación, como en el uso de anticongelantes para 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

puro.Kc = Constante molal del descenso del punto de congelación.m = molalidad.

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

Presión osmótica ecuación de Van’t Hoff:

π=nRTV

Donde:π = Presión Osmótica (atm)V = Volumen de la solución (L)R = Constante de los gases ideales (0,082 L atm/ °K mol)n = Número de moles de solutoT = Temperatura (°K)

Su aplicación más importante es en el tratamiento de efluentesmunicipales e industriales para el control de la contaminación y/o recuperación de compuestosvaliosos reutilizables.

4. Resolver los siguientes problemas de aplicación:

Una solución contiene 5 grs de un soluto orgánico por 25 grs de CCl4, ebulle a 81, 5 °C a la presión atmosférica. Calcule el peso molecular del soluto.

Solucion:

Datos:

Soluto:

Masa= 5g

Masa molar =?

Solvente:

Masa: 25g

Masa molar del CCl4=153.8 g/mol

Solucion:

PA= 1atm

Aplicamos la Ley de Raoult:

P0 A−PA=P0 A XB

XB=P0 A−PAP0 A

=1atm−1atm1atm

=1

Numero de moles del CCl4:

nA= 25g153.8g /mol

=0.16moles

Como XB= nBnB+nA

=1= nBnB+0.16moles

=0.16moles

pesomolar soluto= masa solutonumero demoles soluto

= 5 g0.16moles

=31.25g /mol

La presión osmótica promedio de la sangre es 7,7 atm a 40 °C. a) Cuál es la concentración total de solutos en la sangre. b) Suponiendo que la concentración es igual a la molalidad, hallar el punto de congelación de la sangre.

Solucion:

DATOS:

π=7,7 atm

T= 40 °C= 313°K

R= 0.082atm∗Lmol∗k

a) Aplicando la formula de la presion osmotica y despejando la concentracion seria:

π=MRT luegoM= πRT

= 7.7atm

0.082atm∗Lmol∗k

∗(313K )=0.3M

.3 Cuando se han disuelto 0,555 gr de un soluto de peso molecular 110,1 gr/mol, en 100 gr de solvente cuyo peso molecular es 94,10 gr y su punto de congelación 45 °C, hay una depresión del punto de congelación de 0,382°C. De nuevo, cuando 0,4372 gr de soluto de peso molecular desconocido se disuelven en 96,5 gr del mismo solvente, el descenso del punto de congelación es 0,467 °C. Hallar: El peso molecular del soluto problema, y la constante Crioscópico del solvente.

Hallar molalidad

m= molesstoKgsolvente

=( 0 .555 gr100 gr )×( 1mol110.1g /mol )×(1000 g1Kg )=0 .050m

Hallar Kf

ΔT fusion=K f⋅m2

Despejando

K f=ΔT fusion

m2=

(45° C )⋅(44 .618 ° C )0 .050m

=0 .382 °C0 .050m

=7 .64 ° C /m

K f=7 .64 °C /m

Hallar Peso Molecular del soluto

ΔT fusion=K f⋅m2

ΔT fusion=K f⋅gsto /PesoMolecularKgsolvente

Despejando

PesoMolecular=K f

ΔT fusion

⋅gramosstoKgsolvente

PesoMolecular=7 .64 °C /m0 .0467 °C

⋅0 .4372gramos0 .0965Kgsolvente

=74 .11gramos

PesoMolecular=74 .11gramossoluto

4. Diseño de mentefactos con los siguientes conceptos:

Mezcla Azeotrópica. Destilación fraccionada. Solución electrolítica

Cada mentefacto debe estar debidamente argumentado, explicando los términos que clasifique como supraordinales, isoordinales, de exclusión e infraordinal.

5. Diseño de mentefactos con los siguientes conceptos:

MEZCLA LIQUIDA

MEZCLA AZEOTROPICA

2 o más compuestos

Comportan como un solo componente

Hierve a temperaturas superior, inferior e intermedia

Permanece líquido mismo composición inicial

Mantiene la misma composición vapor

Azeótropo ebullición Máxima Destilación AzeotrópicaAzeótropo ebullición Mínima

Destilación simple

Extracción liquido - vapor

Destilación no dan resultado toda la composición

CONCLUSIONES

Mediante el cuadro de las propiedades coligativas se entendio cuales eran las formulas aplicadas y sus usos en la industria.

En relación a las propiedades coligativas lo mas relevante es su dependencia de la concentración molal de soluto y no de la concentración molar ni de la naturaleza del soluto. Entre estas se destacan la variación de la Presión de Vapor, Variación de Temperatura Ebulloscopica, Variación de Temperatura Crioscopica y la Presión Osmótica.

CIBERGRAFIA

CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CUSO: 201604 – FISICOQUIMICA.

http://www.slideshare.net/ViviCamilaJara/propiedades-coligativas- de-las-disoluciones.

http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm . http://quimica2medio.blogspot.com/p/propiedades-coligativas.html .