Descenso crioscopico de disoluciones

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DESCENSO CRIOSCÓPICO DE DISOLUCIONES

Idrobo Andrea (2043659), Niño Camila (2126178), Quesada Maria Laura (2124700), Ruiz Valeria (2122925). Escuela de Ingeniería de Alimentos, Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle. Grupo 02 - 1.

Fecha de entrega: 14 de junio de 2023

RESUMEN

Este laboratorio se realizó con base a una propiedad coligativa llamada descenso crioscópico,  que permite hallar la masa molecular de los sólidos desconocidos y además, analizar la pureza de una muestra. En la práctica se prepararon diferentes disoluciones de agua y azúcar con diferentes concentraciones y otra con un soluto desconocido, este experimento tuvo como objetivo determinar experimentalmente los valores de descenso crioscópico de soluciones acuosas de sacarosa a diferentes concentraciones, en comparación con el valor de descenso crioscópico del agua pura como referencia, así pues hasta llegar al punto de congelación y durante determinado tiempo se tomaron 81 datos en donde se logró evidencia el descenso crioscópico en las concentraciones con (5, 10, 15, 20, 25 y 30 g) de azúcar y finalmente para el soluto desconocido se obtuvo un peso molecular de 165,43 g/mol, lo que quiere afirmar que esta sustancia es glucosa.

Palabras claves: congelación, descenso crioscópico, soluto, molalidad

2. INTRODUCCIÓN

El descenso crioscópico o depresión del punto de fusión se le conoce como el descenso del punto de congelación que experimenta una disolución en comparación con la del descenso del disolvente puro.

Todas las disoluciones donde al enfriarse, el disolvente se solidifica, tienen una temperatura de congelación inferior a la del disolvente puro. Es por esto que, la temperatura de congelación de la disolución , con una presión específica, es menor que la temperatura de congelación del disolvente puro siendo esta con la misma presión . Esta diferencia es la que se conoce como descenso del punto de congelación o descenso crioscópico (Moreiras, 2020). [pic 2][pic 3]

Las propiedades coligativas son aquellas que dependen solamente del número de moléculas del soluto, siendo este no volátil en relación al número de moléculas del solvente y no de su naturaleza, entre estas propiedades se encuentra el descenso crioscópico donde la disolución a experimentar solo depende de la concentración de las partículas disueltas, y no de el tipo de soluto que se trate (Abderramán & Hueso, 2009). Además, también se encuentra relacionado con las fuerzas de cohesión o de interacción entre moléculas dependiendo de la cantidad de soluto presente, es decir, de la molalidad, siendo esta definida como el número de moles de soluto que se encuentran por cada kilogramo de disolvente (Atarés, 2015).

Cuando se añade soluto al disolvente, se alteran las propiedades físicas de éste. La disolución genera una presión osmótica disminuyendo la presión de vapor en solutos no volátiles, donde el punto de ebullición es mayor (aumento ebulloscópico) y el de congelación, disminuye respecto a la del disolvente puro cuando son disoluciones diluidas (descenso crioscópico) (Abderramán & Hueso, 2009).

De acuerdo a lo expuesto anteriormente se deriva la importancia y la gran utilidad del descenso crioscópico de disoluciones ya que este permite determinar el peso molecular del soluto siempre y cuando se conozca el peso molecular del disolvente y la concentración del soluto, también el uso de este a escala industrial se puede utilizar para evitar la formación de placas de hielo o aumentar la capacidad de enfriamiento del hielo.

En esta práctica se prepararon diferentes disoluciones de agua y azúcar con diferentes concentraciones (5, 10, 15, 20, 25 y 30 g) y otra disolución desconocida con una concentración de soluto de 20 g donde se tomaron los datos de las temperaturas hasta que llegaran al punto de congelación, todo esto con el objetivo de comprobar las propiedades coligativas como el descenso crioscópico a partir de diferentes soluciones acuosas e interpretar la masa molecular de sólidos desconocidos y además, analizar la pureza de una muestra desconocida.

3. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

3.1. Objetivo general

3.1.1 Comprobar las propiedades coligativas como el descenso crioscópico a partir de diferentes soluciones acuosas e interpretar la masa molecular de sólidos desconocidos y además, analizar la pureza de una muestra desconocida.

3.2. Objetivos específicos

3.2.1 Determinar experimentalmente los valores de descenso crioscópico de soluciones acuosas de sacarosa a diferentes concentraciones, en comparación con el valor de descenso crioscópico del agua pura como referencia.

3.2.2  Determinar la constante crioscópica del disolvente utilizado (agua) mediante el cálculo de la relación entre el descenso crioscópico y la molalidad de la solución

4. MATERIALES Y MÉTODOS

4.1. Materiales

• Congelador
• Termómetro digital
• Soluciones acuosas (agua y azúcar)
• Agua Destilada
• Balanza analitica
• Cilindros de aluminio
• Cuchara
• Sensores de temperatura

4.2. Método

En esta práctica se realizó un proceso de descenso crioscópico a diferentes soluciones acuosas utilizando cilindros de aluminio. Se prepararon en total 7 soluciones de agua y azúcar con diferentes concentraciones (5, 10, 15, 20, 25 y 30 g) de azúcar, una muestra de 50 ml de agua destilada y otra también de 50 ml con un soluto desconocido al 30%, una vez listas las soluciones se colocaron en un congelador de alta velocidad específicamente cada cilindro de aluminio en un sensor de temperatura procurando que quede en el centro para una mejor precisión, así pues se registraron las temperaturas en función del tiempo durante el proceso hasta el punto de congelación del solvente a determinados tiempos.

5. RESULTADOS

En las siguientes figuras se pueden apreciar las gráficas de las curvas de enfriamiento con respecto a la temperatura en función del tiempo para diferentes concentraciones de sacarosa (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 ) más la muestra desconocida con una concentración de 20 , obteniendo los siguientes resultados.[pic 4][pic 5]

En la Figura 1 se observa la gráfica de la curva de enfriamiento con respecto a la temperatura en función del tiempo para la muestra del agua pura.

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Figura 1: Gráfica de crioscopia para el agua pura (Temperatura vs Tiempo).

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