Practica 5 Propiedades coligativas soluciones de no electrolitos PDF

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Práctica 5. PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NOELECTROLITOS.I. OBJETIVO GENERAL.Analizar el efecto que tiene la adición de cantidades diferentes de un soluto no electrolito, sobre la disminución de la temperatura de fusión de un disolvente.II. OBJETIVOS PARTICULARES. a. Determinar la temperatu...

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Práctica 5 . PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NO

ELECTROLITOS. I. OBJETIVO GENERAL. Analizar el efecto que tiene la adición de cantidades diferentes de un soluto no electrolito, sobre la disminución de la temperatura de fusión de un disolvente. II. OBJETIVOS PARTICULARES. a. Determinar la temperatura de congelación de disoluciones acuosas de un no electrolito, a diferentes concentraciones, a partir de curvas de enfriamiento. b. Calcular la constante crioscópica del agua con base en el efecto de la concentración de un no electrolito sobre la temperatura de congelación del agua. III. PROBLEMA Calcular la constante crioscópica del agua. Tabla 1. Preparación de soluciones. Cantidad de soluto (g) en 50 g de agua. m (mol/kg)

Gramos de urea

Gramos de dextrosa

0.15

0.45

1.35

0.30

0.9

2.7

0.45

1.35

4.05

0.60

1.8

5.4

Cuadro 1. Variables e hipótesis. Variables: Temperatura, molalidad y tiempo. Hipótesis: Determinar la constante crioscópica del agua.

METODOLOGÍA EMPLEADA. Describir detalladamente en el cuadro 2 la metodología empleada después de haber realizado el experimento.

DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS.

1. Registrar los datos experimentales de temperatura (°C) y tiempo (s) para las disoluciones propuestas en las tablas 2 y 3. Tabla 2. DISOLUCIONES DE UREA Tiempo

H2O

0.25 m

0.5 m

0.75 m

1.0 m

min

T (°C)

T (°C)

T (°C)

T (°C)

T (°C)

0.0

10.0

10.0

10.0

10.0

10.0

0.5

5.6

5.4

8.2

8.6

8.4

1.0

4.5

3.6

6.6

7.9

5.9

1.5

3.7

2.5

4.3

6.4

4.8

2.0

2.5

1.7

3.5

4.7

3.4

2.5

1.7

0.7

1.9

2.3

1.4

3.0

1.1

0.2

1.3

-1.4

0.3

3.5

0.7

-0.5

-1.0

-1.4

-1.9

4.0

0.0

-0.5

-1.0

-1.4

-1.9

4.5

0.0

-0.5

-1.0

-1.4

-1.9

5.0

0.0

-0.5

-1.0

-1.4

-1.9

Tabla 3. DISOLUCIONES DE DEXTROSA Tiempo

H2O

0.25 m

0.5 m

0.75 m

1.0 m

min

T (°C)

T (°C)

T (°C)

T (°C)

T (°C)

0.0

10.0

10.0

10.0

10.0

10.0

0.5

5.6

8.0

8.4

8.2

9.0

1.0

4.5

7.2

7.6

7.7

8.1

1.5

3.7

5.4

5.0

6.2

7.0

2.0

2.5

3.2

4.1

5.0

5.1

2.5

1.7

2.4

3.2

4.1

3.7

3.0

1.1

1.2

1.9

3.0

0.9

3.5

0.7

0.9

1.0

0.8

-1.0

4.0

0.0

-0.6

-0.9

-1.5

-2.0

4.5

0.0

-0.6

-0.9

-1.5

-2.0

5.0

0.0

-0.6

-0.9

-1.5

-2.0

2. Algoritmo de cálculo. a. Indicar cómo se determina la disminución de la temperatura de congelación de las disoluciones.

ELABORACIÓN DE GRÁFICOS. 1. Trazar las curvas de enfriamiento (temperatura vs tiempo) para cada sistema, utilizando los datos de las tablas 2 y 3. Registrar la temperatura de equilibrio (S – L) del agua y de sus soluciones en la tabla 4.

TABLA 4. Valores de la temperatura de congelación para el agua y de las soluciones de urea/ agua y dextrosa/agua. Sistema

m (mol/kg)

t / (°C) en el equilibrio

T / (K)

ΔT / (K)=To - Tsol

Urea/Agua

Dextrosa /Agua

0.00

0

273.15

0.0

0.25

-0.5

272.65

0.5

0.50

-1.0

272.15

1.0

0.75

-1.4

271.75

1.4

1.00

-1.9

271.25

1.9

0.00

0

273.15

0

0.25

-0.6

272.55

0.6

0.50

-0.9

272.25

0.9

0.75

-1.5

271.65

1.5

1.00

-2.0

271.15

2.0

2. Con los datos reportados en la tabla 4, construir el gráfico de la disminución de la temperatura de congelación en función de la concentración molal de las disoluciones de urea y dextrosa.

ANÁLISIS DE RESULTADOS. 1. Con los datos experimentales reportados en las tablas 2 y 3, explicar cómo varía la temperatura de congelación de las disoluciones en función de la concentración de urea y de la dextrosa.

La temperatura de concentración (m).

congelación

disminuye,

debido

al

incremento

de

2. Explicar por qué la temperatura de los sistemas objeto de estudio permanece prácticamente constante en cierto intervalo de tiempo.

Por el cambio de fase , que ya solidificó.

3. Explicar el comportamiento del gráfico de la disminución de la temperatura de congelación en función de la concentración de urea y de dextrosa; proponer una ecuación que lo describa. La gráfica sigue un comportamiento lineal creciente.

4. Calcular el valor de las pendientes de los gráficos del punto (3), analizar sus unidades y explicar qué representan estos datos. Estas pendientes representan las constantes criogénicas individuales de cada dato usado en la gráfica. La regresión lineal indica una constante de 1.9867 K kg/mol.

5. Comparar el valor obtenido en el punto (4) con el reportado en la literatura y calcular el porcentaje de error.

CONCLUSIONES Equipo 1: Podemos concluir que al aumentar la concentración de soluto la temperatura de congelación disminuye, por lo tanto esta relación es proporcional, también esto se puede visualizar en las curvas de enfriamiento. Se comprobó que al ir aumentando la ∆ ∆ concentración de soluto la diferencia de temperatura aumenta. Al graficar ∆y la concentración se observa que se tiene una tendencia lineal y la pendiente de la recta corresponde a la constante crioscópica del agua, que al comparar la teórica con la experimental son muy parecidas. Equipo 2: Se comprobó que la hipótesis era correcta, ya que mientras más aumentaba la concentración molal en la disolución, más bajo era el punto de congelación de la misma. A su vez, se notó en este caso que como el punto de congelación del solvente puro era en una referencia 0, y los puntos de congelación de las soluciones con solvente estaban por debajo de ese cero, el ΔT era el valor absoluto del punto de congelación de la disolución con el solvente, es decir, al pasarlos a temperatura absoluta podemos quitarles signos negativos y hacerlos valores absolutos de referencias. Además, en las curvas de enfriamiento se comprobó que no importa la naturaleza del soluto sino su concentración para alterar una propiedad coligativa, en este caso, la disminución del punto de congelación. La gráfica con mayor error en su Kc fue la dextrosa, se atribuye que su curva de enfriamiento tiene un comportamiento un poco más alejado del disolvente puro a diferencia de la urea, que se asemeja más. Equipo 3: Al tener una disolución de un no electrolito en agua , éste altera los equilibrios del diagrama de fases del disolvente puro, disminuye la presión de vapor aumenta la temperatura de ebullición y disminuye la temperatura de fusión; en consecuencia el diagrama de fases se “recorre” un poco hacia abajo. Equipo 4: Podemos concluir que nuestra hipótesis se cumplió, pues logramos observar que las propiedades coligativas no dependen de la naturaleza del soluto, sino únicamente de la cantidad en moles que se agrega, por lo que la relación entre la temperatura de congelación de una disolución con respecto a su concentración es inversamente proporcional ya que la temperatura de congelación disminuye conforme la concentración molal aumenta.

MANEJO DE RESIDUOS. Residuo Agua

Cantidad

indefinido

Riesgo

Ninguno

Forma de disposición

Recolectar para reutilizarla o desecharla en la tarja

Urea

60g/mol

INHALACIÓN: puede causar irritación de la nariz, garganta y pulmones

INGESTIÓN: Irritante, no se espera que sea nocivo bajo condiciones normales de uso

Se debe recuperar y, de ser posible, devolverse a sus envases o bien, eliminarse apropiadamente con base en sus propiedades físicas.

OJOS: Puede causar irritación en contacto prolongado o repetitivo PIEL: Puede causar reacciones en la piel a personas hipersensibles Dextrosa

60g/mol

Ninguno

Contactar al eliminador aprobado correspondiente para una eliminación de residuos. No tirar los residuos por el desagüe.

BIBLIOGRAFÍA. Brown, T. Cap.13. Propiedades de las disoluciones. En Química. La ciencia central (pp.499, 502, 511) Editorial McGraw-Hill. (2004). Carlroth.com. 2015. Ficha de datos de seguridad Dextrosa. [online] [Consultado el 19 de octubre de 2021]. Carlroth.com. 2016. Ficha de datos de seguridad Urea. [online] [Consultado el 19 de octubre de 2021]....