Propiedades coligativas de disoluciones de no electrolitos y electrolitos

PRACTICA 3: PROPIEDADES COLIGATIVAS DE DISOLUCIONES DE NO ELECTROLITOS Y ELECTROLITOS.

PROBLEMA: Calcular la constante crioscópica del agua a partir del estudio de disoluciones de no electrolitos. Determinar el factor de van’t Hoff para diferentes electrolitos.

I. OBJETIVO GENERAL.

Analizar el efecto que tiene la adición de cantidades diferentes de un soluto no electrolito y un electrolito fuerte sobre el abatimiento de la temperatura de fusión de un disolvente.

II. OBJETIVOS PARTICULARES.

a) Determinar la temperatura de congelación de disoluciones acuosas de un electrolito fuerte, a diferentes concentraciones, a partir de curvas de enfriamiento.

b) Comparar la temperatura de congelación de soluciones de electrolito fuerte (NaCl y CaCl2) a la misma concentración.

DATOS CÁLCULOS Y RESULTADOS

Tabla 1

Datos de temperatura a diferentes tiempos para disoluciones de no electrolitos (glucosa).

Sistema Temperatura (°C)

H2O Disoluciones acuosas de C6H12O6

Tiempo (min) 0.0 m 0.25 m 0.50 m 0.75 m 1.0 m

0.0 9.8 10.9 10 10 10

0.5 4.7 6.5 6.7 7.2 6.5

1.0 2.6 4.2 5.4 5.5 5.2

1.5 0.7 2.6 3.4 3.2 3.0

2.0 -0.5 1.4 1.6 1.3 2.3

2.5 -1.5 0.5 0.8 -0.4 -1.5

3.0 -2.3 -0.3 -0.3 -0.6 -4.0

3.5 -0.9 -1.0 -0.9 -2.8 -3.0

4.0 -0.1 -1.4 -1.2 -1.9 -2.5

4.5 -0.1 -1.8 -2.4 -1.7 -2.5

5.0 -0.1 -2.1 -3.2 -1.7 -2.5

5.5 -2.8 -1.4 -1.7

6.0 -1.5 -1.2

6.5 -0.6 -1.2

7.0 -0.6 -1.2

Gráfica 1.

Tabla 2.

Soluciones de no electrolitos.

Sistema Disoluciones de urea Disoluciones de glucosa

Concentración (m) 0.25 0.50 0.75 1.0 0.25 0.50 0.75 1.0

Tf (°C) -0.5 -1.2 -1.7 -1.9 -0.6 -1.2 -1.7 -2.5

∆Tf (°C) 0.3 1 1.5 1.7 0.5 1.1 1.6 2.4

Tf H2O: -0.2°C Tf H2O: -0.1°C

Para las soluciones no electrolitos, trazar una gráfica de ∆T vs concentración, donde la pendiente de cada gráfica va a ser el valor de la constante crioscópica del agua.

∆T_c=K_c m

K_c=〖∆T〗_c/m=pendiente (m)

Gráfica 2.

Tabla 3.

Soluciones de electrolitos.

Sistema Disoluciones de NaCl Disoluciones de CaCl2

Concentración (m) 0.25 0.50 0.75 1.0 0.25 0.50 0.75 1.0

Tf (°C) -1.3 -1.2 -3.1 -4.0 -0.5 -2.2 -2.9 -3.8

∆Tf (°C) 1 1.9 2.8 3.7 0.4 2.1 2.9 3.8

Tf H2O: -0.1°C Tf H2O: 0°C Tf H2O: -0.3°C

Por su parte, para las soluciones de electrolitos, el valor que se va a encontrar al graficar ∆T vs Kcm es el factor de van’t Hoff, representada por la letra i, la cual representa el grado de disociación de una sustancia.

∆T_c=iK_c m

i=〖∆T〗_c/(K_c m)=pendiente (m)

Gráfica 3.

ANÁLISIS DE RESULTADOS.

1.- Explicar qué ocurre en los sistemas objeto de estudio cuando la temperatura permanece constante.

Esto ocurre porque cuando la temperatura permanece contante indica que el sistema está entrando en equilibrio.

2.- Explicar el comportamiento de las gráficas de la disminución de la temperatura de congelación en función de la concentración de urea y de glucosa y proponer las ecuaciones que la describan.

En el gráfico se observa que a mayor concentración el delta de temperatura aumenta de manera lineal, obteniendo así una pendiente positiva.

Obteniendo la regresión lineal de cada recta podemos proponer las respectivas ecuaciones que describan el comportamiento para cada sustancia.

Urea: y = 1.88x - 0.05

Glucosa: y = 2.48x - 0.15

3.- Calcular el valor de las pendientes de la gráfica 2, analizar sus unidades y explicar que representa este dato.

Urea: m= 1.88

Glucosa: m= 2.48

Y las unidades de ambos son [°C/m] puesto que lo que se esta graficando es precisamente el ∆T [°C] contra la concentración [m].

El dato que estas representan es el valor de la constante crioscópica del agua.

4.- Comparar los valores obtenidos en la gráfica 2 con los reportados en la literatura y calcular el porcentaje de error.

〖% error〗_urea=(1.86-1.88)/1.86×100=1.07%

〖% error〗_glucosa=(1.86-2.48)/1.86×100=33.33%

En teoría, ambas debieron de haber tenido el

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