Practica 3 PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NO ELECTROLITO 1 PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NO ELECTROLITO I. OBJETIVO GENERAL. Analizar el efecto que tiene la adición de cantidades diferentes de un soluto no electrolito, sobre el abatimiento de la temperatura de fusión de un disolvente (solvente). 2 II. OBJETIVOS PARTICULARES. a. Determinar la temperatura de congelación de disoluciones acuosas de un no electrolito, a diferentes concentraciones, a partir de curvas de enfriamiento. b. Calcular la constante crioscópica del agua con base en el efecto de la concentración de un no electrolito sobre la temperatura de congelación del agua. III. PROBLEMA Calcular la constante crioscópica del agua. 3 ¿Qué son las Propiedades Coligativas? Son propiedades de soluciones diluidas que dependen solamente del número de moléculas de soluto y no del tipo de especies presentes. ¿Cuáles son estas propiedades? Disminución de la presión de vapor Descenso de la temperatura de congelación Aumento de la temperatura de ebullición Presión osmótica 4 Existen sustancias que al disolverse en agua u otro disolvente originan soluciones que conducen la electricidad en mayor o menor proporción. PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NO ELECTROLITO ELECTROLITOS Los efectos coligativos observados son siempre mayores en las soluciones de electrolitos. 5 ¿Qué es la constante crioscópica? Kf Es una constante de depresión del punto de congelación para el disolvente. soluto (s) + disolvente (l) ↔ soluto (ac) µ0soluto puro (s) = µsoluto disuelto Considerando al soluto (ac) como si fuese un solo componente: µ0soluto puro (s) = µ0soluto disuelto (ac) + RT ln x ln xsoluto ( ac ) ∆H f =− R soluto (ac) 1 1 − T T f 6 Pero para la depresión del punto de congelación, es de interés el solvente, por lo tanto: ln xdisolvente ∆H f =− R 1 1 − T T f Por lo general para soluciones muy diluidas: xdisolvente = 1-xsoluto ∆H f 1 1 − ln(1 − xsoluto ) = − R T T f 0 7 Podemos obtener que: xsoluto ∆H f 1 1 − ≈ R T T f Reordenando xsoluto ≈ ∆H f RT 2 f ∆T f 8 Sabiendo que: msoluto 1000 ⋅ xsoluto # moles soluto = = xdisolvente ⋅ M disolvente Kg de disolv. Podemos llegar a: M disolvente ⋅ RT f2 msoluto ∆T f ≈ 1000 ⋅ ∆H f ∆Tf ≈ Kf • msoluto + 0 9 ¿Que voy a medir experimentalmente? Las temperaturas de fusión de las disoluciones para conocer el ∆Tf. ∆Tf = T0 - T Temperatura de fusión del agua pura. 10 Curvas de enfriamiento T 0C 0 Temperatura de congelación t (min.) 11 Constante crioscópica del agua ∆Tf (K) y x ∆Tf = Kf • m + 0 m(n/kg) 12 RECOMENDACIONES El medio de enfriamiento sea preparado colocando capas de hielo y sal de grano alternados. Cuando se forma el medio de enfriamiento se introduce un tubo vacío para dejar el espacio para el tubo problema. Primero determinar la temperatura de congelación de la solución más concentrada, al final la del agua, para no modificar el medio de enfriamiento. Es frecuente que se presente un estado metaestable cerca de la temperatura de congelación, para romper este se recomienda agitar lentamente la solución. 13