Propiedades Coligativas

Comisión Nº: L140
Integrantes:
Fecha: 26/09/13

INFORME TRABAJO PRÁCTICO N°6: EQUILIBRIO DE FASES. PROPIEDADES COLIGATIVAS: CRIOSCOPÍA


Objetivos:

Obtener las curvas de enfriamiento de un solvente puro (Ciclohexano) y de distintas soluciones, ciclohexano y para-nitrotolueno, ciclohexano y soluto incógnita.
Determinar la constante crioscopica molal del solvente a partir del descensode la temperatura de fusión de una solución respecto del solvente puro.
Determinar la masa molar de un soluto incógnito a partir del descenso de la temperatura de fusión de una solución respecto del solvente puro y con la constante crioscopica previamente calculada.

Introducción:

Las propiedades coligativas son propiedades de una solución que dependen solo de la naturaleza del solvente yel número de partículas disueltas, pero no de su identidad.
Están estrechamente relacionadas con la presión de vapor, que es la presión que ejerce la fase de vapor sobre la fase liquida, en un recipiente cerrado, esta depende del solvente y de la temperatura, a mayor temperatura mayor presión de vapor y se mide cuando llega al equilibrio dinámico donde la presión del gas debe ser igual a lapresión de vapor del liquido que está por debajo.
El descenso relativo de la presión de vapor de un solvente al agregar un soluto no volátil, es un ejemplo de propiedad coligativa, ya que su magnitud depende linealmente de la fracción molar del soluto disuelto y no de que soluto se trate.
Al enfriar una solución solo el solvente pasa a formar una fase solida pura, el aumento de entropía de la solucióncausa el descenso crioscópico (disminución de la temperatura del punto de fusión) Todas las soluciones en las que, al enfriarse, el solvente solidifica, tienen una temperatura de congelación inferior al solvente puro. La magnitud del descenso crioscópico, ∆Tc, viene dada por la diferencia de temperaturas de fusión del solvente puro y de la solución, Tsv y Tsc, respectivamente:

(1)

Eldescenso crioscópico es una de las propiedades coligativas y por lo tanto, la magnitud del descenso sólo depende de la naturaleza del solvente y de la cantidad de soluto.
En la experiencia realizada en el laboratorio determinamos el descenso criocopico (∆Tc) de una solución respecto al solvente puro, en este caso ciclohexano, a partir de las curvas de enfriamiento en los gráficos correspondientes a latemperatura en función del tiempo, y su constante crioscopica molal (Kc) a partir de la ecuación:

(2)

que utilizamos, luego, para determinar la masa molar de un sólido desconocido a partir de la ecuación:

m = (3)



Procedimientos:

Materiales:
Ciclohexano
p-nitrotolueno
Termómetro con precisión al 0,1°C
Tubo de crioscopía
Agarradera y nuez metálicas
Pie universalHielo
NaCl (sal)
Vaso de precipitados 250 cm3

A. Determinación de la temperatura de fusión del ciclohexano:

Añadimos al tubo de crioscopia aproximadamente 10 ml de ciclohexano lo pesamos y calculamos su masa a partir de la diferencia de peso del tubo vacio y el tubo lleno.
Colocamos el tubo en un baño frio (vaso de precipitados con hielo, NaCl y agua) y medimos su temperatura cada 15segundos a partir de los 8°C.
A partir del grafico de temperatura en función al tiempo determinamos la temperatura de fusión del solvente ajustando con dos rectas la parte descendiente de la temperatura (fase liquida) y la parte en que la temperatura es constante (liquida en equilibrio con el sólido), la intersección de las dos rectas coincide con la formación de los primeros cristalescorrespondiente a la temperatura de fusión del solvente (Tsv).



B. Determinación de la constante crioscopica molal del ciclohexano:

Agregamos 0,190 g de p-nitrotolueno al tubo que contiene el ciclohexano y agitamos hasta su disolución total. Sumergimos el tubo dentro del baño de agua y sal y agitando constantemente medimos la temperatura durante 2 min cada 5 seg luego cada 10 seg hasta los 3 min...