PRÁCTICA 6; PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NOE Y ELECTROLITOS PDF

Preview

Summary

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICOFACULTAD DE QUÍMICALABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINETICA - 1308PROFA; FLORES RODRIGUEZ GREGORIAGRUPO 7 – EQUIPO 05ALUMNA; ZÁRATE ALEJO YESSICAPRÁCTICA 6; PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NOE YELECTROLITOSCUESTIONARIO PREVIOFECHA DE ENTREGA; 30 NOV 2020SEME...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINETICA - 1308 PROFA; FLORES RODRIGUEZ GREGORIA GRUPO 7 – EQUIPO 05 ALUMNA; ZÁRATE ALEJO YESSICA PRÁCTICA 6; PROPIEDADES COLIGATIVAS. SOLUCIONES DE NOE Y ELECTROLITOS CUESTIONARIO PREVIO FECHA DE ENTREGA; 30 NOV 2020 SEMESTRE 2021-1 CLAVE: 1308-07-05_ZárateAlejo_Yessica

OBJETIVO GENERAL Analizar el efecto que tiene la adición de cantidades diferentes de un soluto no electrolito y un electrolito fuerte, sobre la disminución de la temperatura de fusión de un disolvente. OBJETIVOS PARTICULARES a) Determinar la temperatura de congelación de disoluciones acuosas de un no electrolito y de un electrolito fuerte, 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. c) Comparar la temperatura de congelación de soluciones de dos diferentes electrolitos fuertes (NaCl y CaCl2) a la misma concentración. PROBLEMA Calcular la constante crioscópica del agua y determinar el valor del factor de van´t Hoff (i) para las soluciones acuosas de NaCl y de CaCl2 a las mismas concentraciones. CUESTIONARIO PREVIO 1. Investigar los conceptos de soluto, disolvente y disolución. El soluto es normalmente un sólido, pero también puede ser un líquido o un gas. Se encuentra en menor proporción que el disolvente en una solución. Por otra parte, el disolvente es la sustancia que disuelve a un soluto, y se encuentra en mayor proporción. Finalmente, una disolución es la mezcla homogénea que surge de disolver al soluto en el disolvente. 2. Explicar que es una disolución ideal de no electrolito y de electrolito fuerte. Disolución ideal de no electrolito: Son soluciones que siguen la ley de Raoult. En una solución ideal, todas las fuerzas moleculares son iguales, sin que importe si las moléculas son semejante o no. Una disolución de no electrolitos es aquella que no conduce la electricidad, ya que no genera iones. Disolución ideal electrolito fuerte: Posee la característica de que esta sustancia al disolverse conduce altamente la electricidad, ya que contiene iones completamente disociados. 3. Definir el término molalidad e indicar qué unidades tiene. La molalidad puede definirse como la relación que existe entre el número de moles de 𝑚𝑜𝑙 cualquier soluto disuelto en 1 kilogramo de disolvente. La encontramos expresada en [ ] 𝐾𝑔

4. Explicar de qué factores dependen las propiedades coligativas de disoluciones. Las propiedades coligativas dependen únicamente del número de moléculas de soluto no volátil en relación al número de moléculas de solvente, es decir, de la cantidad de partículas totales del soluto, cabe mencionar que no dependen en absoluto de su composición química

5. Explicar que es una curva de enfriamiento y cuál es su utilidad. Las curvas de enfriamiento, son una representación gráfica de la temperatura (Tº) de un material frente al tiempo (t) conforme este se enfría. La variable independiente es el tiempo (eje X) y la variable dependiente es la temperatura (eje Y). Los datos para dichas curvas se obtienen dejando enfriar lentamente una mezcla fundida de composición conocida y registrando la temperatura a intervalos regulares. Existen diversos factores que pueden alterar una curva de enfriamiento, algunos de estos son:   

La temperatura inicial de la sustancia en enfriamiento. La temperatura ambiente a la que la sustancia comienza a fluir. La presión y volumen de la sustancia que se encuentra en enfriamiento.

Estas curvas son sumamente importantes ya que son capaces de brindar información sobre el cambio de fase de una sustancia 6. Investigar qué diferencia existe entre las propiedades coligativas de disoluciones de no electrolitos y de electrolitos. No Electrolitos: Se caracterizan por que sus disoluciones conducen la electricidad. Se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico. (Metanol) Electrolitos: Las disoluciones acuosas de estas sustancias conducen la electricidad, en disolución estos solutos se disocian en iones. (NaCl) La diferencia clave entre las propiedades coligativas de los electrolitos y los no electrolitos es que el efecto de los electrolitos sobre las propiedades coligativas es muy alto en comparación con el de los no electrolitos. 7. Explicar qué es el factor de van’t Hoff El factor de van 't Hoff es la relación entre la concentración real de partículas producidas cuando la sustancia se disuelve y la concentración de una sustancia calculada a partir de su masa, este parámetro nos indica la cantidad de especies presentes que provienen de un soluto tras la disolución del mismo en un solvente dado. Está representado por la expresión de 𝑖 = 1 + 𝛼 ∙ (𝑞 − 1), siendo 𝑖 la cantidad de especies presentes; 𝑞 el número de iones en los que un electrolito se disocia al disolverse, y 𝛼 el grado de disociación del electrolito. Para la mayoría de los no electrolitos disueltos en agua, el factor van 't Hoff es esencialmente 1. Para la mayoría de los compuestos iónicos disueltos en agua, el factor van' t Hoff es igual al número de iones discretos en una unidad de fórmula de la sustancia. 8. Calcular los gramos de soluto de - (a) urea CO(NH2)2, (b) dextrosa (C6H12O6) (c) NaCl, (d) CaCl2 - que hay que adicionar a 50 g de agua para obtener las soluciones con las siguientes concentraciones molales. (Tabla 1) Tabla 1. Preparación de soluciones. Cantidad de soluto (g) en 50 g de agua

m (mol/kg)

Gramos de urea

Gramos de dextrosa

Gramos de NaCl

Gramos de CaCl2

0.15 0.30 0.45 0.60

20.02 10.01 6.673 5.005

60.052 30.026 20.0173 15.013

19.48 9.74 6.493 4.87

36.993 18.5 12.331 9.248

IDEAS PRINCIPALES  El soluto es normalmente un sólido, pero también puede ser un líquido o un gas. Se encuentra en menor proporción que el disolvente en una solución.  El disolvente es la sustancia que disuelve a un soluto, y se encuentra en mayor proporción.  Una disolución es la mezcla homogénea que surge de disolver al soluto en el disolvente.  Las disoluciones ideales de no electrolitos son soluciones que siguen la ley de Raoult. En una solución ideal, todas las fuerzas moleculares son iguales, sin que importe si las moléculas son semejante o no. Una disolución de no electrolitos es aquella que no conduce la electricidad, ya que no genera iones.  Una disolución ideal de un electrolito fuerte posee la característica de que esta sustancia al disolverse conduce altamente la electricidad, ya que contiene iones completamente disociados.  La molalidad puede definirse como la relación que existe entre el número de moles de cualquier soluto disuelto en 1 kilogramo de disolvente. La encontramos expresada en 𝑚𝑜𝑙 [ ] 𝐾𝑔

 Las propiedades coligativas dependen únicamente del número de moléculas de soluto no volátil en relación al número de moléculas de solvente  Las curvas de enfriamiento, son una representación gráfica de la temperatura (Tº) de un material frente al tiempo (t) conforme este se enfría . Estas curvas son sumamente importantes ya que son capaces de brindar información sobre el cambio de fase de una sustancia  Los factores que pueden alterar una curva de enfriamiento, algunos de estos son: a. La temperatura inicial de la sustancia en enfriamiento. b. La temperatura ambiente a la que la sustancia comienza a fluir. c. La presión y volumen de la sustancia que se encuentra en enfriamiento.  Los no electrolitos se caracterizan por que sus disoluciones conducen la electricidad. Se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico.  Los electrolitos en disoluciones acuosas conducen la electricidad, en disolución estos solutos se disocian en iones.

 La diferencia clave entre las propiedades coligativas de los electrolitos y los no electrolitos es que el efecto de los electrolitos sobre las propiedades coligativas es muy alto en comparación con el de los no electrolitos.  El factor de van 't Hoff nos indica la cantidad de especies presentes que provienen de un soluto tras la disolución del mismo en un solvente dado. Está representado por la expresión de 𝑖 = 1 + 𝛼 ∙ (𝑞 − 1) HOJA DE SEGURIDAD Urea Fórmula: CH4N2O

pH: 7.2 (10% solución)

Estado físico: Cristales

Solubilidad en agua: Soluble

Densidad de vapor: 1.335

Presión de vapor: 1.2105 mm HG A 25 *C

Peso molecular; 60.0408

Olor: como amoniaco

RIESGOS DE LA SALUD INHALACIÓN: Puede causar irritación INGESTIÓN: Causa irritación gastrointestinal con nauseas, vómito y diarrea. Puede causar alteración cardiaco. Puede ocasionar disturbios en el balance electrolítico de la sangre CONTACTO CON LOS OJOS: Causa irritación en los ojos. La prolongada exposición o en altas concentraciones puede causar daño en los ojos CONTACTO CON LA PIEL: Causa irritación en la piel EMERGENCIA Y PRIMEROS AUXILIOS INHALACIÓN: Remover inmediatamente al aire libre. De respiración artificial si es necesario. Si respira con dificultad dar oxígeno. INGESTIÓN: Si la víctima está consiente dar de 2 4 vasos de leche o agua si está consiente. Buscar asistencia médica CONTACTO CON LOS OJOS: Lavar los ojos con agua al menos 15 minutos, ocasionalmente mover los párpados y ojos. Buscar ayuda médica CONTACTO CON LA PIEL: Lavar con agua y jabón al menos 15 minutos. Remover la ropa contaminada. Buscar asistencia médica OTROS RIESGOS: DATOS PARA EL MÉDICO: Tratar sintomáticamente. Ácidos débiles como el acético y el propiónico se pueden usar como antídotos químicos. PICTOGRAMA; Peligro para la salud

Puede

consultar

la

hoja

de

seguridad

completa

en

el

siguiente

link:

http://iio.ens.uabc.mx/hojas-seguridad/urea_.pdf Dextrosa Sinonimias; D-glucosa, azúcar, azúcar de maíz. Fórmula semidesarrollada; C6H12O6 Densidad; 1.56 g/cm 3 Masa molecular UMA Unidad de Masa Atómica, Dalton; 180.16 g/mol Punto de fusión.; 146 °C EMERGENCIA Y PRIMEROS AUXILIOS Quitar las prendas contaminadas. En caso de INHALACIÓN Proporcionar aire fresco. Si aparece malestar o en caso de duda consultar a un médico. En caso de CONTACTO CON LA PIEL Aclararse la piel con agua/ducharse. Si aparece malestar o en caso de duda consultar a un médico. En caso de CONTACTO CON LOS OJOS Aclarar cuidadosamente con agua durante varios minutos. Si aparece malestar o en caso de duda consultar a un médico. En caso de INGESTIÓN Enjuagarse la boca. Llamar a un médico si la persona se encuentra mal. PICTOGRAMA; No cuenta con uno ya que no se considera como una sustancia peligrosa Puede consultar la hoja de seguridad completa en el siguiente link: https://www.carlroth.com/medias/SDB-X997-ESES.pdf?context=bWFzdGVyfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0c3wyMzcxMjJ8YXBwbGljYXRp b24vcGRmfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0cy9oMGMvaDRlLzg5NTA5ODMwMzI4NjIucGR mfDYyYjVlZDljOTRhYTg3ZDI4OTlmMWZlOWE5NjRiNGJkMTJjNWYzNjM1Zjk3YzJjY2Jm NjhiZjkxNWYxYTcwMWQ NaCl Apariencia; Incolora, aunque parece blanco si son cristales finos o pulverizados. Densidad; 2160 kg/m³; 2,16 g/cm³ Masa molar; 58,443 g/mol

Punto de fusión; 1074 K (801 °C) Punto de ebullición; 1738 K (1465 °C) Solubilidad en agua; 359 g/L en agua Producto de solubilidad; 37,79 mol²

RIESGOS DE LA SALUD Toxicidad aguda: DL50 (oral, rata): 3000 mg/kg. Informaciones adicionales sobre toxicidad; Tras contacto con los ojos; irritaciones. Tras ingestión de grandes cantidades; náuseas, vómito. Información complementaria: No deben esperarse efectos tóxicos si la manipulación es adecuada. Efectos eco-tóxicos: Sin observaciones especiales. Otras observaciones ecológicas: Manteniendo las condiciones adecuadas de manejo no deben esperarse problemas ecológicos

EMERGENCIA Y PRIMEROS AUXILIOS Precauciones personales, equipo protector y procedimiento de emergencia: Evacuar o aislar el área de peligro. Restringir el acceso a personas innecesarias y sin la debida protección. Trabajar en zona fresca y bien ventilada: puede ser necesaria ventilación artificial. Observar las medidas de protección adecuadas para el manejo de productos químicos. Usar equipo de protección personal. Precauciones relativas al medio ambiente: No permitir que caiga en fuentes de agua y alcantarillas. Métodos y materiales para la contención y limpieza de vertidos: Ventilar el área del derrame, usar equipo de protección adecuado y completo, barres el material y depositarlo en un contenedor debidamente etiquetado, para su posterior disposición. El área del derrame puede ser barrida y lavada con abundante agua. PICTOGRAMA; Riesgo para la salud

Puede consultar las hojas de seguridad completa en los siguientes links: https://www.carlroth.com/medias/SDB-NH60-ESES.pdf?context=bWFzdGVyfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0c3wyNDAyMDN8YXBwbGljYXRpb24 vcGRmfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0cy9oNjUvaDI4Lzg5NzI2MjAyMDIwMTQucGRmfDk3NDF iMmI3YmRhN2VlMGI2MmQ0NzUzNmRmZTdhNzM1OWIwZTcwYjg3OGFmZDdjYThkODJkMWVj NmVlM2M3ZDU http://www.foresosona.org/productes_quimics/protocols/Sodiocloruro.pdf file:///C:/Users/Z%C3%A1rate/Downloads/Cloruro%20de%20sodio.pdf CaCl2 Identificación de la sustancia; Cloruro de calcio Estado físico; Sólido Color; Blanco Olor; Inodoro

pH (valor); 8 – 10 (agua: 100 g /l , 20 °C) Punto de fusión/punto de congelación; 775 °C a 1.013 hPa Punto inicial de ebullición e intervalo de ebullición; 1.935 °C a 1.013 hPa Densidad; 2,15 g /cm³ a 25 °C

RIESGOS DE LA SALUD El contacto puede causar una severa irritación. En caso de contacto inmediatamente lavar con abundante agua por lo menos 15 minutos, abriendo y cerrando los parpados ocasionalmente. Consiga

atención médica si el dolor y la irritación persisten. Puede causar irritación y absorberse por la piel. Remover y lavar ropa contaminada y lavar el área afectada con agua, obténgase ayuda médica si persiste la irritación. La inhalación de polvo puede causar irritación de mucosas y tracto respiratorio superior. Los síntomas incluyen tos y dificultad para respirar. La inhalación de gases de descomposición puede causar irritación y efectos corrosivos sobre el sistema respiratorio. Algunos efectos en los pulmones pueden presentarse con retraso. Remueva al afectado de la fuente de exposición de humos o polvos hacia el aire fresco. Obtenga atención médica si la incomodidad persiste. Si no respira, dar respiración artificial. Si se le dificulta respirar, dar oxígeno. Puede causar dolor abdominal. Nauseas vómitos y diarrea. Como otros nitratos también puede causar anemia, enfermedades del riñón y anormalidades en la sangre. Obtenga atención médica. En caso de ingestión contáctese con el centro de intoxicaciones para obtener instrucciones. Lávese la boca con abundante agua y dele agua o lecha para beber. No inducir el vómito. EMERGENCIA Y PRIMEROS AUXILIOS Quitar las prendas contaminadas. Proporcionar aire fresco. Si aparece malestar o en caso de duda consultar a un médico. Aclararse la piel con agua/ducharse. Si aparece malestar o en caso de duda consultar a un médico. Mantener separados los párpados y enjuagar con abundante agua limpia y fresca por lo menos durante 10 minutos. En caso de irritación ocular consultar al oculista. Enjuagarse la boca. Llamar a un médico si la persona se encuentra mal. PICTOGRAMA; Riesgo para la salud

Puede consultar las hojas de seguridad completa en los siguientes links: https://www.carlroth.com/medias/SDB-CN93-ESES.pdf?context=bWFzdGVyfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0c3wyNDY0ODl8YXBwbGljYXR pb24vcGRmfHNlY3VyaXR5RGF0YXNoZWV0cy9oNmEvaDQyLzg5ODU4NzQzOTkyNjIucGR mfDVhN2E0NDRjNzlmZGVhYjUyMTU5ZWQ5YTAxMjBmZGE2Yzc3Mzc2YTQ0ZjBiMDE1 MTgzZDI0ZWJmN2ExNGY4NTY https://www.ciafa.org.ar/files/a81QGzTroUWWWT0YNOmQMesr9nMUwTUyjSAYszfi.pdf

BIBLIOGRAFÍA "5.9: Propiedades coligativas de las soluciones de electrolitos". Química LibreTexts, Libretexts, 21 de julio de 2016.

Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Electrolyte". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 de junio de 2017. Anónimo. (2019). Factor de van't Hoff. No mencionado, de Wikipedia Sitio web: https://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_van%27t_Hoff Anónimo. (2018). Curva de enfriamiento. No mencionado , de BlogSpot Sitio web: http://procesosquimicosucab.blogspot.com/2018/06/curva-deenfriamiento.html#:~:text=Las%20curvas%20de%20enfriamiento%2C%20son,t)%20confo rme%20este%20se%20enfr%C3%ADa.&text=La%20temperatura%20ambiente%20a%20l a,que%20se%20encuentra%20en%20enfriamiento....