Fisicoquimica practica de isotermas

Práctica No. 4: Propiedades coligativas[pic 1]

Cristian Rolando Peña Díaz - 163367, Solanye Iliana Olvera Armendáriz – 170068, Víctor Adrián Carmona Martínez -170342.

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez.

Instituto de Ciencias Biomédicas.

Departamento de Ciencias Químico-Biológicas.

                    Licenciatura en Químico Farmacéutico Biólogo.

    Laboratorio de Fisicoquímica II A-L2

                     06 de Septiembre del 2019

Resumen:

Las propiedades coligativas son las que relacionan la fracción molar del soluto y la molalidad, las que dependen de solamente de la concentración de soluto. En esta práctica se realizaron tres experimentos con el objetivo de comprobar las propiedades coligativas de ciertas soluciones, como el benceno con naftaleno y el agua destilada con glicerina, esto dado a que la combinación de ambos compuestos respectivamente eleva o deprime el punto de ebullición y el de congelación. Con esto se comprendió de qué manera afectan los solutos a los solventes estos puntos antes mencionados.

Introducción:

Las propiedades coligativas de una sustancia se dividen en 4, las cuales son la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición, el descenso del punto de congelación o la presión osmótica que acompaña la formación de la disolución (Barrow, Kenney, Lassila, Litle y Thompson 1968).

Se le define como propiedades coligativas a aquellas que solo dependen de la concentración del soluto; mismas en las que se puede observar el mismo efecto para concentraciones iguales de diferentes solutos, pero en un mismo disolvente (Willis, C. 1995).

La disminución de la presión de vapor se presenta cuando se agrega un soluto no volátil a un disolvente. El grado en que el soluto disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración y es expresada mediante la ley de Raoult, la que indica que la presión parcial ejercida por el vapor del disolvente sobre una disolución (PA), es igual al producto de la fracción molar (XA) del disolvente en la disolución y la presión de vapor del disolvente puro: PA=XA*PºA (Brown, LeMay, Bursten y Burdge 2004).

El descenso del punto de congelación es una consecuencia directa de la disminución de la presión de vapor del solvente por la presencia del soluto disuelto. En el punto de congelación del solvente se encuentran en equilibrio las fases sólida y liquida por lo que ambas presentan la misma presión de vapor.

Cualquier solución debe de tener un punto de congelación T, menor que la del solvente T0: ∆T=T0-T (Canales, Hernández, Meraz y Peñalosa 1999).

La elevación del punto de ebullición es dada ya que la presión de vapor de la disolución, es más baja que la del líquido puro; la presión de vapor de la disolución es menor que 1 atm.

El aumento en el punto de ebullición respecto al del disolvente puro (∆Tb) es directamente proporcional al número de partículas del soluto por mol de moléculas de disolvente, por tanto ∆Tb es proporcional a la molalidad: ∆Tb=Kbm; siendo Kb la constante molal de elevación del punto de ebullición (Brown, LeMay, Bursten y Burdge 2004).

La presión osmótica depende de la concentración del soluto en la disolución; la relación entre la presión osmótica y la presión del soluto en el solvente se expresa mediante: π=MRT.

Donde π es la presión osmótica del soluto en el solvente, M la molaridad, R la constante universal de los gases y T la temperatura (Riaño, N 2007).

Metodología:

Experimento I

Se colocaron 5 mL de benceno en un tubo de ensaye y posteriormente se tomó su temperatura inicial, para después colocarlo dentro de un baño de hielo con sal, con una agitación constante, tomando cada 30 segundos su temperatura hasta ser constante.

Experimento II

Se colocaron 5 mL de benceno en un tubo de ensaye para después ser calentado entre las manos, posteriormente se agregó 1 gr de naftaleno, tomando su temperatura inicial y se procedió a colocarlo dentro de un baño de hielo con sal, tomando su temperatura cada 30 segundos hasta ser constante.

Experimento III

Se colocaron 5 mL de benceno en un tubo de ensaye, colocándolo en un baño maría, tomando su temperatura al comenzar la ebullición.

Experimento IV

Se colocaron 5 mL de benceno en un tubo de ensaye para posteriormente agregar 1 gr de naftaleno, procediendo a colocarlo dentro de un baño maría tomando su temperatura al comenzar la ebullición.

Experimento V

En un vaso de precipitado se colocaron 50 mL de agua destilada y se llevó a ebullición, tomando su temperatura en ese momento, después se le agregaron 35 mL de glicerina y nuevamente se llevó a ebullición tomando ahí su temperatura.

Resultados:

1. Depresión del punto de congelación

1. solvente puro

Se logra observar un descenso de temperatura en el primer minuto la El El cual se mantuvo constante a 8 °C durante los sigentes 3 minutos, en donde se logra congelar la solución dentro del tubo de ensayo.[pic 2]

Se logra observar un marcado descenso de la temperatura de 25 hasta -2 ° C el cual se mantiene durante 2.5 minutos constante, claramente se puede observar una depresión del punto de congelación ya que existe una diferencia de 6 grados en la congelación del benceno y el benceno con naftaleno.

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