Soluciones ideales. Ley de Raoult

LABORATORIO DE QUÍMICA II – UNIVERSIDAD DEL VALLE

Soluciones ideales. Ley de Raoult

30 Septiembre del 2017, Programa de Tecnología Química – Universidad del Valle

Resumen.En la práctica de laboratorio se verificó la Ley de Raoult y el comportamiento de las soluciones binarias por medio de la medición del punto de ebullición de sustancias volátiles como el cloroformo y el metanol  cambiando el papel del soluto y solvente entre las dos sustancias utilizando un balón de destilación y un condensador. Al final, se obtuvieron reacciones que presentaron desviaciones a la Ley de Raoult.

Introducción.

Al describir la solución binaria se tienen dos términos esenciales que son el soluto y solvente, siendo el soluto la sustancia en menor cantidad que es agregada al solvente siendo esta la sustancia en mayor cantidad convirtiéndose en una mezcla homogénea

“La ley de Raoult se fundamenta en el concepto general de solución ideal y nos indica que si a temperatura constante mezclamos dos o más líquidos volátiles miscibles y cuyos componentes sean muy similares en sus propiedades físicas y químicas (forma molecular, tamaño molecular y fuerzas intermoleculares)” (Ritter, H), al momento de mezclar moles de dos sustancias (soluto y solvente) la presión de la mezcla dependerá de las presiones de las sustancias puras y la fracciòn molar; cuando la desviación es positiva se refiere a soluciones no ideales endotérmicas es decir que necesitan calor para reaccionar y cuando  la desviación es negativa se denominan exotérmicas es decir que liberan calor.

Cuando un líquido se encuentra en un recipiente cerrado, establece un equilibrio con su vapor. Al llegar a ese equilibrio, la presión que el vapor ejerce se denomina presión de vapor. Una sustancia sin presión de vapor apreciable es no volátil, mientras que la que muestra una presión de vapor es volátil.

La Ley de Raoult dice que la presión parcial ejercida por el vapor de disolvente sobre una disolución, PA, es igual al producto de la fracción molar del disolvente en la disolución, XA, y la presión de vapor del disolvente puro.

Ecu 1. [pic 1]

La presión total estaría dado por

Ecu 2. [pic 2]

Para calcular la fracción molar de una sustancias en una mezcla se utiliza la siguiente ecuación siendo a y b el soluto o solvente.

Ecu 3. [pic 3]

Metodología. 

Se realizó el montaje para determinar el punto de ebullición de la solución (Cloroformo-Metanol)

[pic 4]

se calienta 10 mL de cloroformo en el balón de destilación con bolitas de ebullición verificando que no exista escape de la sustancia para tomar la temperatura estable del vapor, dejar enfriar, agregar 4.0 mL de Metanol y tomar temperatura estable, luego agregar 6.0 mL de Metanol para tomar la temperatura de ebullición. Se llevó a cabo el mismo procedimiento utilizando el Metanol como solvente y el cloroformo como soluto hasta igualar sus fracciones molares.

Resultados y discusión.

Cálculos

Tabla 1. Datos temperatura

Fórmula molecular  Cloroformo CHCl3

Peso molecular 119,38 g/mol

Temperatura de ebullición 61,2 °C

Densidad 1,49 g/cm³

Fórmula molecular  Metanol CH3OH

Peso molecular 32.04 g/mol

Temperatura de ebullición 64,7 °C

Densidad 792 kg/m³

Tabla 2. composición y temperatura CHCl3

Al mezclarse el metanol como soluto se presentó una disminución en el punto de ebullición al que se había tomado inicialmente para el cloroformo. Al igualar la cantidad para las dos sustancias en la mezcla su temperatura aumentó nuevamente.

Tabla 3. composición y temperatura CH3OH

Al mezclarse el Cloroformo como soluto se presentó una disminución en el punto de ebullición al que se había tomado inicialmente para el Metanol, al igualar la cantidad para las dos sustancias en la mezcla su temperatura aumentó nuevamente (Dato tomado del primer ejercicio)

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