Práctica 8 Propiedades coligativas

Práctica 8
Propiedades coligativas
El punto de congelación de una solución acuosa cualquiera es menor que el del agua
pura. Esta propiedad se denomina «descenso crioscópico» y es una propiedad coligativa.
Una de las prácticas fraudulentas en la producción e industria de la leche, es la adición de
agua a la leche con el objeto de aumentar su volumen. Los métodos que pueden aplicarse
a la detección de agua adicionada a la leche, están basados en la medición de una
propiedad física que varia proporcionalmente a la cantidad de agua adicionada al
producto, tal como ocurre con el punto de congelación. La leche por poseer numerosas
sustancias en solución, tiene un punto de congelación inferior al del agua. El descenso
crioscópico normal observado en la leche se debe principalmente a la lactosa y sales
minerales que se encuentra en solución. Cuando se le agrega agua a la leche, se diluyen
sus solutos y el punto de congelación aumenta, acercándose al del agua pura. El punto de
congelación aumenta en proporción a la cantidad de agua adicionada.
Objetivos
Comprender las propiedades coligativas de soluciones.
Problema
Determinar las constantes ebulloscópica molal kb y crioscópica molal kc del agua a partir
de soluciones de cloruro de sodio.
Propiedades coligativas
Las propiedades de una solución son una mezcla de las propiedades del soluto y
solvente. En soluciones diluidas de cualquier solvente, existen algunas propiedades
físicas que no depende de la naturaleza del soluto. Estas propiedades, llamadas
propiedades coligativas, dependen únicamente de la concentración de soluto.
Propiedades coligativas son la presión osmótica, el descenso de la presión de vapor del
solvente, el ascenso del punto de ebullición con referencia al del solvente puro y el
descenso del punto de congelación con referencia al del solvente puro. El ascenso del
punto de ebullición de soluciones se describe mediante la relación
∆Tb = Tb − Tb0 = kbCm
ecuación (1)
donde Tb es la temperatura de ebullición de la solución, Tb0 la temperatura de ebullición
del solvente puro, kb una constante de proporcionalidad llamada constante ebulloscópica
molal que depende de la naturaleza del solvente, y Cm la concentración molal de la
solución.
De manera análoga, la relación para el descenso del punto de congelación es
∆Tc = Tc − Tc0 = −kcCm
ecuación(2)
donde Tc es la temperatura de congelación de la solución, Tc0 la temperatura de
congelación del solvente puro, kc una constante de proporcionalidad llamada constante
crioscópica molal que depende de la naturaleza del solvente, y Cm la concentración molal
de la solución.
Materiales y reactivos
Materiales
2 vasos de precipitado de 500mL
tubo de ensayo
termómetro
hornilla eléctrica.
Reactivos
agua destilada,
cloruro de sodio (NaCl),
hielo machacado.
Procedimiento experimental
Ascenso del punto de ebullición
1. Llenar 3/4 de un vaso de precipitado con agua destilada, y llevarlo a ebullición sobre la
hornilla.
2. Registrar la temperatura de ebullición del agua Tb0 con el termómetro. Al hacer lecturas
con el termómetro, el bulbo no debe hacer contacto con el fondo ni las paredes del vaso.
3. Retirar el vaso de la hornilla, dejar enfriar por un lapso corto de tiempo, y transvasar
200 g de agua caliente al otro vaso.
4. Agregar 10 g de cloruro de sodio al segundo vaso, disolver completamente, y llevar la
mezcla a ebullición.
5. Registrar la temperatura de ebullición de la mezcla Tb.
6. Retirar el vaso de la hornilla, dejar enfriar por un lapso corto de tiempo, añadir 15 g de
cloruro de sodio a la mezcla anterior, disolver, y llevar la nueva mezcla a ebullición.
7. Repetir los pasos 5 y 6 hasta completar 55 g de cloruro de sodio.
Descenso del punto de congelación
1. Preparar una mezcla frigorífica en un vaso con hielo machacado mediante la adición de
sal sobre el hielo en un proporción de 1 a 3 en peso.
2. Agregar 10 g de agua destilada en el tubo de ensayo, e introducir el tubo en la mezcla
frigorífica.
3. Introducir el termómetro en el tubo evitando el contacto con las paredes, y remover el
tubo con precaución hasta congelamiento.
4. Registrar la temperatura de congelación del agua Tc0.
5. Retirar el tubo, descongelar el agua, agregar 0,25 g de cloruro de sodio, y disolver
completamente.
6. Introducir el tubo en la mezcla frigorífica, introducir el termómetro en el tubo, y remover
hasta congelamiento.
7. Registrar la temperatura de congelación de la mezcla Tc.
8. Repetir los pasos 5 y 6 hasta completar 1 g de cloruro de sodio.
Cálculos y resultados
Ascenso del punto de ebullición
1. Completar la siguiente tabla a partir de los datos experimentales,
Mezcla
Masa H2O
Masa NaCl Cm
Tb
Tb
1
200 g
10 g
2
200 g
25 g
3
200 g
40 g
4
200 g
55 g
2. Con los datos calculados de la tabla anterior, determinar la constante ebulloscópica
molal kb del agua.
3. Determinar el error relativo del valor experimental de kb con respecto al valor teórico de
0,52 _Ckg/mol para el agua.
Descenso del punto de congelación
1. Completar la siguiente tabla con los datos experimentales,
Mezcla
Masa H2O
Masa NaCl Cm
Tc
∆Tc
1
10 g
0,25 g
2
10 g
0,50 g
3
10 g
0,75 g
4
10 g
1,00 g
2. Con los datos calculados de la tabla anterior, determinar la constante crioscópica del
agua kc.
3. Determinar el error relativo del valor experimental de kc con respecto al valor teórico de
1,86 ºCkg/mol para el agua.