Propiedades coligativas 1 PDF

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Propiedades coligativas. Soluciones de no electrolitos y electrolitos Objetivos I.

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. IV. Preguntas marco teórico 1. Investigar los conceptos de soluto, disolvente y disolución. Soluto: se llama soluto a la sustancia minoritaria en una disolución, esta sustancia se encuentra disuelta en un determinado disolvente. También se le conoce como la sustancia que se disuelve, por lo que se puede encontrar en un estado de agregación diferente al comienzo del proceso de disolución. Disolvente: es una sustancia liquida que disuelve o disocia a otra sustancia en una forma más elemental, y que normalmente está presente en mayor cantidad que esa otra sustancia. Disolución: es la mezcla homogénea resultante tras disolver cualquier sustancia en un líquido 2. Explicar que es una disolución ideal de no electrolito y de electrolito fuerte. Ideal 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 semejantes o no. Una disolución de no electrolitos es aquella que no conduce la electricidad, ya que no genera iones. 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 (m) es el número de moles de soluto disueltos en 1 kg (1000 g) de un disolvente.

molalidad=

mol de soluto (mol) masa del disolvente (kg)

Por lo tanto, las unidades de la molalidad son: mol/kg 4. Explicar de qué factores dependen las propiedades coligativas de disoluciones. Son las propiedades que dependen sólo del número de partículas de soluto en la disolución y no de la naturaleza de las partículas del soluto. Todas estas propiedades tienen un mismo origen, todas dependen del número de partículas de soluto presentes, independientemente de que sean átomos, iones o moléculas. Las propiedades coligativas son la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición, la disminución del punto de congelación y la presión osmótica. 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). 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. Las propiedades coligativas de los electrolitos son las propiedades físicas de las soluciones electrolíticas que dependen de la cantidad de solutos independientemente de la naturaleza de los solutos. Los solutos presentes en las soluciones electrolíticas son átomos, moléculas o iones que tienen electrones perdidos o ganados para volverse eléctricamente conductores. Las propiedades coligativas de los no electrolitos son las propiedades físicas de las soluciones no electrolíticas que dependen de la cantidad de solutos independientemente de la naturaleza de los solutos. Los no electrolitos son sustancias que no crean soluciones conductoras cuando se disuelven en un solvente. Las propiedades coligativas son propiedades físicas de las soluciones que no dependen de la naturaleza de un soluto sino de la cantidad de solutos. La diferencia 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 los no electrolitos. 7. Explicar qué es el factor de van’t Hoff. Una medida del grado en que los electrolitos se disocian es el factor de van’t Hoff. Este factor es la relación entre el valor real de una propiedad coligativa y el valor calculado (considerando que la sustancia es un no electrolito).

i=

Punto de congelación ( o ebullición ) experimental Punto de congelación ( o ebullición ) para un no electrolito

Si un electrolito u otro compuesto se disocia en q iones distintos al disolverse, siendo el grado de disociación del electrolito, entonces el factor de Van’t Hoff será:

i=1+α ∙(q−1) 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) 0.15 0.30 0.45 0.60

Gramos de urea 0.45 0.90 1.35 1.80

Gramos de dextros 1.35 2.70 4.05 5.40

Gramos de NaCl 0.438 0.876 1.314 1.753

Gramos de CaCl2 0.832 1.664 2.497 3.329

Hoja de seguridad y Pictogramas Reactivo

Urea CO(NH2)2

dextrosa (C6H12O6

Riesgo 1.Riesgos físicos 2.Riesgos ambientales 3.Riesgos a la salud

1.Riesgos físicos 2.Riesgos ambientales

Especificaciones Estado físico y apariencia Sólido (Sólido Granulado) Peso molecular 60.06 Color Blanco pH (10% sol n/agua) 8 Olor Inodoro a levemente amoniacal Punto de ebullición Se descompone Umbral de Olor 17 ppm como amoníaco. Punto de fusión 132.7°C (270.9°F) Sabor Salino Temperatura crítica No aplicable Volatilidad No disponible Gravedad específica 0.72 (agua=1) Solubilidad Fácilmente soluble en agua caliente. Soluble en agua fría. Parcialmente soluble en metanol, éter dietílico. Insoluble en n-octanol Densidad de volumen Kg/m3; Ibs/ft3 Aparente: 721 kg/m3, 45 lbs/ft3 6.0 lbs/gal (US) 76. lbs/gal (UK) Real: 809 kg/m3, 50.5 lbs/ft3, 6.8 lbs/gal (US), 8.2 lbs/gal (UK). Propiedades de dispersión Ver solubilidad en agua, metanol, éter dietilíco. Presión de vapor No disponible Coeficiente de destilación agua/aceite El producto es soluble en agua Toxicidad ambiental: Lentamente puede liberar amoniaco y degradarse a nitrato. El amoniaco es tóxico para los peces. De todos modos la liberación de amoniaco de la urea es lenta y mucho menos tóxica que las sales de amoniaco. Puede causar irritación en los ojos Forma: Polvo cristalino, Color: Blanco, Olor: Inodoro, Umbral olfativo: No determinado. Punto de inflamación: No aplicable.Inflamabilidad (sólido, gaseiforme): La sustancia no es inflamable. Temperatura

Pictogramas

Irritante ocular

Peligro para el medio ambiente

NO HAY De peligro suprimido

3.Riesgos a la salud

NaCl

CaCl2

1.Riesgos físicos 2.Riesgos ambientales 3.Riesgos a la salud

1.Riesgos físicos 2.Riesgos ambientales 3.Riesgos a la salud

de ignición: 380 °C Precauciones: En estado liquido se halla a alta temperatura y puede dañar los tejidos orgánicos debido a su alto punto de fusión pasa a estado liquido rápidamente y se adhiere en los recipientes con facilidad su consumo excesivo puede causar diabetes caries o la caída de dientes el contacto repetido o prolongado puede causar dermatitis e irritación mecánica, es posible la explosión del polvo si se encuentra mezclado con el aire en forma pulverulenta o granular reacciona con óxidos fuertes originando peligro de incendio Propiedades físicas: Punto de fusión ( se descompone ) : 1860C , densidad 1.6 g/cm3 solubilidad enagua g/100 ml a 25 0C Compuesto poco contaminante del agua. Peligros físicos A la vista de los datos disponibles, no se cumplen los criterios de clasificación Peligros para la salud A la vista de los datos disponibles, no se cumplen los criterios de clasificación Peligros para el medio ambiente A la vista de los datos disponibles, no se cumplen los criterios de clasificación Solidó incoloro o blanco, PM 58.4uma, pf . 1074 0K (800.850C), .17380K(1464.85 0C ) densidad 2200Kg/m3 (2,2 g/cm3)Propiedades químicas: Solubilidad 35,9 g/100ml, Kps 37,7 g mol2Propiedades termoquímicas: entropía de formación -181,42 Kg/mol , ΔH0liq – 385,92 Kg/mol ΔHfsol-411,12Kg/mol , entropía de farmacia ( gco) : 229,79 J.mol-1.K-1 S0liqf =96,06 J/mol0K , S0sol 72,11J/mol0KToxicidad: Peligroso en grandes cantidades puede traer problemas del sistema urinario puede causa irritación. No se clasificará como peligroso para el medio ambiente acuático No se clasifica como tóxico específico en determinados órganos. Provoca irritación ocular grave. Masa molar: 147,02 g/mol. Sinónimos: Calcio cloruro dihidrato Nocivo en caso de ingestión. Provoca lesiones oculares graves. Nocivo para los organismos acuáticos. Aspecto Forma cristalino Color blanco Datos de Seguridad pH sin datos disponibles Punto de fusión/ punto de congelación 772 °C (1,422 °F) Punto de ebullición 1,670 °C (3,038 °F) Presión de vapor 0.01 hPa (0.01 mmHg) a 20

Irritante ocular

Irritante ocular

Peligro para el medio ambiente

Agua destilada

1.Riesgos físicos 2.Riesgos ambientales 3.Riesgos a la salud

°C (68 °F) Densidad 2.150 g/cm3 No se puede excluir un peligro para el medio ambiente en el caso de una manipulación o eliminación no profesional. Nocivo para los organismos acuáticos Efectos potenciales para la Salud Inhalación Puede ser nocivo si se inhala. Provoca una irritación del tracto respiratorio. Piel Nocivo si es absorbido por la piel. Provoca irritaciones de la piel. Ojos Provoca una irritación en los ojos. Ingestión Nocivo por ingestión. Esta sustancia no es clasificada como peligrosa de acuerdo con las directivas de la comunidad europea en el Sistema Global Armonizado de sustancias químicas (SGA)

NO HAY De peligro suprimido

Bibliografía 

Anónimo. (s.i.). PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES DE ELECTROLITOS. 14-11-2020, de UNAM Sitio web: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/2015PCELECTROLITOS_3073 4.pdf

cursos.unam. (2020). CONCEPTO DE SOLUTO Y SOLVENTE. 14-11-2020, de Estudio UNAM Sitio web: https://cursoparalaunam.com/concepto-desoluto-y-disolvente#:~:text=Una%20disoluci%C3%B3n%20es%20una %20mezcla%20homog%C3%A9nea%20de%20dos%20o%20m%C3%A1s %20sustancias.&text=El%20Soluto%20es%20la%20sustancia,en %20electrolitos%20y%20No%20electrolitos  Jiménez M.. (2018). Curva de enfriamiento. 14-11-2020, de blogspot Sitio http://procesosquimicosucab.blogspot.com/2018/06/curva-deweb: enfriamiento.html#:~:text=Las%20curvas%20de%20enfriamiento%2C %20son,t)%20conforme%20este%20se%20enfr%C3%ADa.&text=La %20temperatura%20ambiente%20a%20la,que%20se%20encuentra %20en%20enfriamiento. ...