2disminucionpuntconge2012

UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO
RECINTO DE BAYAMÓN
Departamento de Ciencias naturales y matemáticas

QUIMICA INORGANICA


“DETERMINACION MASA MOLAR MEDIANTE LA DISMINUCION PUNTO DE CONGELACION”

Objetivos

1. Determinar experimentalmente el punto de congelación de un solvente.
2. Determinar el valor de la constante Kf de un solvente.
3. Analizar utilizando datos gráficos.
4.Determinar la masa molar de un soluto utilizando la propiedad coligativa relacionada a la disminución del punto de congelación de un solvente.

Introducción

Cuando un soluto no volátil se disuelve en un solvente, se observa una disminución en el punto de congelación del solvente. Para soluciones diluidas los cambios observados en el punto de congelación dependen de la cantidad de soluto disuelto yno de la naturaleza de las partículas disueltas. Las propiedades que dependen de la concentración del soluto y no de su identidad se conocen como propiedades coligativas. Además de la disminución en el punto de congelación, para soluciones de solutos no volátiles se observan propiedades coligativas relacionadas con disminución en la presión de vapor del solvente, aumento en el punto de ebullicióndel solvente y presión osmótica.

El cambio en temperatura de congelación se relaciona con la concentración del soluto en términos de molalidad, m (moles de soluto por kilogramo de solvente), de la siguiente manera
ΔTf = Kfm (1)

Donde ΔTf es el cambio en la temperatura de congelación y Kf es una constante característica del solvente. La Ecuación 1 es válida solamente para solucionesdiluidas.

Uno de los usos principales de las propiedades coligativas de soluciones es la determinación de masas molares de sustancias desconocidas. Si se disuelve una cantidad conocida de soluto en una cantidad determinada de solvente y se mide ΔTf, utilizando la Ecuación 1 se puede obtener la masa molar del soluto.
El incremento del punto de congelacion , ΔTf, y el incremento del punto decongelacion, ΔTb, son proporcionales á la molalidad , m, del soluto en la disolucion.

El cambio en temperatura de congelación se relaciona con la concentración del soluto en términos de molalidad, m (moles de soluto por kilogramo de solvente), de la siguiente manera



ΔTf = Kfm






Determinación de la masa molar de un soluto experimentalmente




PUNTO DE CONGELACION DEL ACIDO BENZOICO



Tabla deconstantes del Punto de congelacion molal y punto de ebullicion molar para solventes.
sustancias
Punto de congelacion
Kf (oC/m)
Punto de Ebullic. Normal oC
Kb (oC/m)
Agua
0
1.86
100.0
0.52
Benceno
5.5
5.12
80.1
2.53
Ciclohexano
6.6
20.0
80.7
2.79
Etanol
-117.3
1.99
78.4
1.22
Alcamfor

178.4
6.9


Naftaleno

80.2
37.7


Acido acetico
16.6
3.90
117.9
2.93

EJEMPLO:














EXPERIMENTACION:En este experimento se va usar el punto de congelacion de la propiedad coligativa del ciclohexano para determinar la masa molecular de un compuesto no volatil disuelto en el ciclohexano. La masa de un soluto desconocido, anadido á una masa conocida de ciclohexano, causa un cambio en el incremento del punto de congelacion, ΔTf, que es medido. Como ΔTf proporcional á los moles del soluto anadido,la masa molecular del desconocido es calculada.




Procedimiento

1. Determinación del punto de congelación de ciclohexano

a. Pesar un en un vaso de 100 ml con un tubo de ensayo mediano limpio, seco y tapado con un tapón de goma sin agujero. Anotar el peso.

b. Añadir aproximadamente 20 ml de ciclohexano al tubo de ensayo. Tapar y pesar de nuevo. Anotar el peso.

c. Sustituir el tapón deltubo de ensayo por un tapón de goma con un orificio al que se le ha conectado un sensor de temperatura.

d. Conectar la línea del sensor de temperatura a la interfase, como le indicará el instructor y/o el técnico de laboratorio.

e. Colocar el tubo de ensayo en un vaso de 400 ml que contenga una mezcla de agua con hielo.

f.                    Registrar la temperatura cada minuto. Observar la...