Equipo: PiAboytes Rea David Israel Lpez Morales Jorge Alejandro Snchez Sixtos Norma Anglica Prctica # 3 Propiedades Coligativas. Soluciones de no electrolitos. Objetivos: General: 1. Analizar el efecto que tiene la adicin de cantidades diferentes de un soluto no electrolito, sobre el abatimiento de la temperatura de fusin de un disolvente. Particulares: a. Determinar la temperatura de congelacin de disoluciones acuosas de un no electrolito, a diferentes concentraciones, a partir de curvas de enfriamiento. b. Calcular la constante crioscpica del agua con base en el efecto de la concentracin de un no electrolito sobre la temperatura de congelacin del agua. Definicin del sistema termodinmico: Nuestro sistema es un sistema cerrado esto es porque permite el paso de energa pero no de materia, costa de paredes diatrmicas e impermeables, adems de que sus paredes son flexibles, lo que permite el cambio de volumen de nuestro objeto a estudiar. Hiptesis: En esta prctica se pretende observar cmo las propiedades fsicas de las sustancias pueden ser alteradas por la presencia de impurezas o solutos; en este caso, el punto de fusin, por lo que las variables que manejaremos sern la temperatura, el tiempo, la concentracin y el soluto. Principalmente la concentracin ya que tendremos una serie de disoluciones iguales pero con concentraciones diferentes, con ayuda de estas, observaremos su comportamiento cuando lleguen al punto de congelacin, y ver si se asemeja al comportamiento de una disolucin ideal. Tambin veremos como es que interviene la constante crioscpica en estos casos ya que esta tambin depende de la concentracin de nuestros disolventes.

DATOS, CLCULOS Y RESULTADOS.Tabla 1. Se muestran los datos de abatimiento de la temperatura para cada una de las sustancias a su diferente molalidad.Abatimiento de la Temperatura 0m 0.25 m 0.5 m 0 0.5 1.2 0 0.3 1 0 0.3 0.5 0 1.1 2 0 1.4 2.2 0.75 m 1.6 1.5 0.7 2.7 2.8 1m 2.2 2 1.1 3.3 4.2

Dextrosa Dextrosa Urea NaCl CaCl2

Tabla 2. Registro de los datos experimentales del cambio temperatura con respecto al tiempo para el NaCl.Temperatura (C) H2O / NaCl 0.25m 19.9 4 -2.1 -3.9 -1.4 -1.4 -1.6 -1.7 -1.9 -2.2 -2.7 -3.6 -4.3 -5.3 -5.7 -6.4 -6.9 -6.9 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -7.1 -7.1 -7.1 -7.1 0.50m 20.1 2.6 -2.6 -4.5 -2.3 -2.4 -2.5 -2.6 -2.8 -2.8 -3.1 -3.3 -3.5 -3.7 -3.8 -4 -4.2 -4.4 -4.6 -4.8 -5 -5.2 -5.3 -5.4 -5.6 -5.8 -5.8 -5.9 0.75 m 19.9 7.7 0.3 -3.5 -5.9 -3.1 -3.3 -3.5 -3.8 -4 -4.4 -4.7 -4.9 -5.3 -5.6 -5.9 -6.3 -7 -7.4 -8.5 -10 -10.1 -12.2 -12.8 -13.4 -14.2 -14.6 -15 1.00 m 20.2 11.4 4.2 -1.7 -4.2 -5.9 -4.1 -4.2 -4.3 -4.6 -5 -5.3 -5.3 -5.1 -4.9 -5 -5 -5.1 -5.2 -5.2 -5.3 -5.5 -5.5 -5.8 -6 -6.2 -6.3 -6.4

Sistema Tiempo (min) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5

H2O 0.0m 20.3 7.6 1.5 -0.1 0 -0.1 -0.1 -0.1 0 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 0 0 -0.1 0 -0.1 0 -0.3 -0.6 -0.2 -0.3 -0.5 -0.3 -0.2 -0.8

Anlisis de datos: (Curvas de enfriamiento para nuestro sistema: Solucin de NaCl.utilizaron los datos registrados en la tabla 2.)

*Se

Grfica 1.1

Grfica 1.2

Grfica 1.3

Grfica 1.4

Grfica 1.5

Anlisis de grficas: Grfica 1.1 Curva de enfriamiento del agua pura. Usando esta grfica obtuvimos el punto de fusin del agua, que servir de referencia para obtener el abatimiento en la temperatura de las diferentes concentraciones de NaCl, en este caso la temperatura de batimiento fue de 0C. Podemos observar que al enfriarse, el agua entra en un estado meta estable entre la fase lquida y slida, lo que se refleja en el ascenso de la temperatura debido a la incapacidad de mantenerse en este estado. Posterior a este estado tenemos una regin donde la temperatura permanece constante en el tiempo, esto es debido a que se encuentra en equilibrio lquido-slido, pero pasado un tiempo, la temperatura vuelve a descender, puesto que ahora se encuentra en estado slido en su totalidad. Grfica 1.2 - 1.5 Curvas de enfriamiento de la solucin de NaCl 0.25 m, 0.5 m, 0.75m y 1.0m. Grficamente se calculo la temperatura de abatimiento para dichas soluciones las cuales fueron 1.1C, 2C, 2.7C, 3.3C respectivamente. Conforme transcurre el tiempo se observa una disminucin y aumento de temperatura en un rango de tiempo muy corto lo cual nos indica que en ese punto las soluciones entran en un estado meta estable lo que nos indica que es difcil que se mantenga en ese estado. Despus de esto empieza a haber un descenso en la temperatura lo que indica que ya esta en un estado ms estable: el slido. Se observa como gradualmente el punto de congelacin aumenta con respecto al disolvente puro. Se aprecia que a mayor concentracin la cantidad de solutos obstaculiza la formacin de cristales slidos y hace que la temperatura de congelacin disminuya.

Para la determinacin de la temperatura de abatimiento se utiliz la siguiente formula. Tf=Tf-Tf Donde: Tf Es la temperatura de abatimiento. Tf La temperatura de congelacin del agua pura (0C en todos los casos de las soluciones)

Tf Temperatura de congelacin de la solucin (Calculada grficamente)

Grfica 2.

Tabla 3. En la grfica 2 se muestran los valores de abatimiento contra molalidad, (construida utilizando todos los datos reunidos por los diferentes equipos Tabla 1), al analizar cada una de las pendientes de los diferentes solutos, obtenemos la constante crioscpica de los mismos. Para ello es posible utilizar la siguiente ecuacin: Donde kf es la constante crioscpica molalidad. y es la

Las lneas continuas representan los valores tericos de las constantes crioscpicas de los solutos, usndolas como referencia, podemos apreciar el error cometido en nuestras mediciones. Las mayores fuentes de error que existieron durante la realizacin del experimento fueron: el error del termmetro digital por no estar calibrado, la variacin en la agitacin mientras se enfriaba la solucin y la posibilidad de una mala preparacin de las molalidades correspondientes. Grfica 3.

En nuestro equipo, analizamos soluciones de NaCl; realizamos las curvas de enfriamiento para las diferentes concentraciones (Grfica 3), para con ellas determinar el punto de fusin. Teniendo esta informacin obtuvimos el abatimiento de la temperatura para posteriormente graficarlos contra las respectivas concentraciones. El resultado fue una lnea de la cual por regresin lineal obtuvimos su pendiente, siendo sta 3.28, lo que representa el valor de kf (constante crioscpica) para el NaCl. Conclusin: Como pudo observarse en sta prctica, las propiedades coligativas, por ejemplo: depresin del punto de congelacin, dependen solamente del nmero de partculas de soluto disueltas en la disolucin y no de su naturaleza. Se comprob que esta propiedad disminuye al presentarse cierta cantidad de soluto en cualquier disolvente y que la disminucin es inversamente proporcional a la cantidad de soluto que se encuentre presente. Para los no electrolitos, una disolucin a la misma concentracin molal, tendr aproximadamente el mismo valor del Tf ; mientras que para las disoluciones de electrolitos fuertes, el Tf se vera afectado. Tambin podemos ver, que mientras una disolucin sea ms concentrada, su punto de congelacin ira siendo cada ves ms bajo. Observamos que factores como la correcta calibracin de los equipos del laboratorio, as como la forma y constancia con la que se agita la sustancia mientras se enfra, juegan un papel muy importante en las mediciones y son fuentes potenciales de error que debemos evitar. Bibliografa: Keith J. Laidler, Fisicoqumica, Editorial CECSA, Mxico, 1997. http://www.radiodent.cl/quimica/propiedades_coligativas_de_soluciones.pdf 15/09/11

(revisado

el