Descenso Crioscopico Guia Profesor Y Estudiante

Universidad de Concepción

Facultad de Ciencias Químicas

Departamento de Química Inorgánica

UNIDAD 3: Disoluciones

Descenso del punto de congelación (electrolitos y no electrolitos)

Integrantes : Fernando Millar Moraga.

Pablo Rodríguez Vargas.

Diego Vidal Cornejo

Profesor : Eduardo Pereira

Carrera : Pedagogía en ciencias Naturales y Química

Asignatura : Técnicas experimentales en la enseñanza de la química I

Introducción

En el presente informe, se detallan de manera separada una guía para el docente y otra para el estudiante, destinadas a la elaboración de una actividad experimental demostrativa que deberá ser llevada a cabo por el docente y otra que los estudiantes podrán realizar.

Este práctico por su nivel de dificultad está enfocado para realizarse en cualquier laboratorio básicamente equipado, además siendo el vocabulario ocupado en las guías de fácil comprensión.

Este tema se presenta inserto en Unidad 2 Materia y sus transformaciones: propiedades coligativas y conductividad eléctrica de segundo medio en donde se ve en extenso estos contenidos.

Éstas guías además, fueron elaboradas con la finalidad que los propios estudiantes, guiados siempre por el profesor, sean quienes construyan su propio conocimiento en relación a los conceptos asociados (enfocado específicamente al descenso del punto de congelación) y que finalmente sean también ellos mismos los que puedan llegar concluir la relación que hay entre los diversos factores que están asociados.

La guía del profesor contiene: Objetivos, Marco teórico, la Actividad experimental y los resultados obtenidos. La guía de estudiante contiene: Objetivos, Actividad experimental, Preguntas claves.

Guía del Profesor

Tema: Propiedades coligativas y conductividad eléctrica

Objetivos

• Entender y comprender los conceptos básicos la propiedad coligativa descenso del punto de congelación y relacionarlo con las disoluciones electrolito y no electrolito.

• Relacionar el tema estudiado con situaciones de la vida cotidiana y de la naturaleza

Marco teórico

Los líquidos tienen propiedades físicas características como: densidad, ebullición, congelación y evaporación, viscosidad, capacidad de conducir corriente, etc. Para estas propiedades cada líquido presenta valores característicos constantes. Cuando un soluto y un disolvente dan origen a una disolución, la presencia del soluto determina la modificación de estas propiedades con relación a las propiedades del solvente puro.

Propiedades de las disoluciones:

1. propiedades constitutivas: aquellas que dependan de la naturaleza de las partículas disueltas. Ej. Viscosidad, densidad, conductividad eléctrica, etc.

2. Propiedades coligativas: dependen del número de particulas disueltas en una cantidad fija de disolvente y no de la naturaleza de estas particulas. Ej. Descenso de la presión de vapor, aumento del punto de ebullición, disminución del punto de congelación, presión osmótica.

Utilidades de las propiedades coligativas:

a. separar los componentes de una solución por destilación fraccionada

b. formular y crear mezclas frigoríficas y anticongelantes

c. determinar masas molares de solutos desconocidos

d. formular sueros fisiológicos para animales

e. formular caldos de cultivos para microorganismos

f. formular soluciones de nutrientes especiales para regadíos de vegetales

Las disoluciones deben ser relativamente diluidas (menores a 0,2 M), en donde las fuerzas de atracción intermolecular entre soluto y solvente serán mínimas.

La propiedad coligativas en la cual nos enfocaremos en esta actividad será descenso del punto de congelación

En 1882, el químico francés François-Marie Raoult publicó los resultados de sus estudios sobre el punto de congelación de las disoluciones acuosas de compuestos orgánicos. En una disolución, al componente mayoritario se le denomina disolvente, y a las sustancias que se encuentran en menor cantidad, solutos. Las disoluciones presentan una serie de propiedades, las propiedades coligativas, derivadas de la presencia de partículas distintas a las del disolvente y que afectan a algunas de sus características, como la presión de vapor, la temperatura de ebullición o la de fusión.

Raoult encontró que la temperatura de fusión de las disoluciones acuosas es menor que la del agua pura. Es el llamado descenso crioscópico. En disoluciones muy diluidas, la temperatura de solidificación T responde a la ecuación:

T = T0 – k x c

siendo T0 el punto de fusión del líquido puro (en el caso del agua, 0ºC), k una constante y c la concentración de las partículas del soluto, que es la cantidad de éste que se añade por kilogramo de disolvente. Este efecto tiene numerosas aplicaciones. Por ejemplo, muchos anticongelantes contienen etilenglicol en su formulación, que aprovechan el efecto del descenso crioscópico además de la formación de puentes intermoleculares para evitar la rotura de motores y conductos. También existen seres vivos capaces de utilizar el descenso crioscópico como mecanismo de adaptación a climas muy fríos. Un ejemplo de ello es la Rana sylvatica de los bosques de Canadá y Alaska.

Cuando se añade sal al hielo, el posible disolvente – el agua sólida – no puede disolver la sal. Y aquí es donde entra en juego la segunda ley de la Termodinámica, que podemos enunciar así:

“En un sistema cerrado y aíslado, la entropía tiende a aumentar con el tiempo”

¿Qué es eso de la entropía? Pues, para que me entiendas, es algo así como el desorden del sistema. Si consideramos el sistema formado por el hielo y la sal, se preserva cierto orden que mantiene separadas las moléculas de agua de los cristales de la sal. Sin embargo, el hielo puede fundirse para lograr un estado más desordenado al mezclarse las moléculas de agua con las partículas constituyentes de la sal:

Entropía (disolución de agua y sal) > Entropía (hielo-sal)

así que a costa de la energía interna del hielo (recuerda que se ha aumentado la temperatura), se respeta el segundo principio de la Termodinámica. La disolución de la sal permite, por un

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