DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACIÓN

Laboratorio II Fisicoquímica[pic 1][pic 2]

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INFORME II

DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACIÓN

RESUMEN

Este informe de resultados tiene como finalidad determinar el punto de congelación del agua realizando una curva de enfriamiento mediante un montaje experimental conformado por un recipiente de congelación dónde se vertió el líquido problema y un baño de hielo utilizando un vaso de precipitados y cloruro de sodio para mantener la temperatura requerida. También se realizó mediciones de disminución del punto de congelación del agua pura implementando un electrolito cloruro de sodio aumentando la concentración de la solución determinando las respectivas molalidades de la solución. Se encontró que el valor del punto de congelación del agua pura es de -0.2°C y se comprobó que la temperatura de congelación disminuye proporcionalmente con la concentración de la solución.

OBJETIVOS

• Emplear los conceptos teóricos de las propiedades coligativas de las soluciones y determinar la constante crioscópica del agua.
• Hallar el descenso del punto de congelación del agua        en función de la concentración de un electrolito fuerte en la solución.

MARCO TEÓRICO

Las propiedades coligativas de las soluciones dependen solo del número de partículas de soluto en la disolución y no de su naturaleza, todas estas propiedades tienen un mismo origen, dependen del número de partículas de soluto presentes y son independientes si estos son átomos, iones o moléculas. A este grupo pertenecen la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición, la disminución del punto de congelación y la presión osmótica.1

Este tipo de propiedades tienen un papel importante en la vida cotidiana, ya que su implementación permite procesos como la separación de los componentes de una solución mediante la destilación fraccionada, la formulación y preparación de mezclas frigoríficas y anticongelantes, la determinación de masas molares de solutos desconocidos, fabricación de sueros o soluciones fisiológicas que no provoquen desequilibrio hidrosalino en los organismos animales o que permitan corregir una anomalía del mismo entre otros.

El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual se solidifica, por tanto la presión de vapor de las fases sólida y líquida es la misma. En el caso de una solución, la presión de vapor es menor a la del solvente puro, por ende el punto de congelación será menor para la solución2. El descenso del punto de congelación de soluciones electrolíticas se puede determinar mediante la ecuación:

𝛥𝑇𝑐 = 𝑖 ∗ 𝐾𝑐 ∗ 𝑚

Siendo 𝛥𝑇𝑐 la diferencia de las temperaturas de congelación de la solución y el solvente puro, i el factor de Van't Hoff que representa el número de iones en los que se disocia el electrolito, Kc, la constante crioscópica del solvente puro, y, m, la molalidad de la solución.3

La constante Crioscópica Kc depende sólo de cuál sea el disolvente. Cuando se conoce, se puede utilizar para predecir el descenso crioscópico de una disolución de determinada molalidad, o bien para averiguar la molalidad de una disolución cuyo descenso crioscópico se mide.

Esta constante crioscópica se puede expresar matemáticamente como

𝑅𝑇𝑓2

𝐾𝑐 = 1000∆[pic 4]

Dónde:

𝐹𝐻

𝑇𝑓 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑔𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑢𝑟𝑜

∆𝐹𝐻= 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜

De la anterior expresión se puede observar que la constante crioscópica Kc es característica del disolvente y no depende de la naturaleza del soluto, para la práctica el solvente implementado

fue agua destilada cuya constante crioscópica es de 𝐾𝑐

= 1.86 𝐾𝐾𝑔.

𝑚𝑜𝑙[pic 5]

PROCEDIMIENTO

La práctica se realizó en dos etapas.

1. Elaboración de la curva de enfriamiento del agua.[pic 6][pic 7]

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Figura 1. Montaje Experimental

1. Curva de enfriamiento de solución agua/NaCl.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN[pic 16]

Tabla 1 Datos de temperatura en función del tiempo para el agua pura

Tabla 2 Datos de la masa del electrolito fuerte (NaCl)

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