Cp12

PRACTICA 12

CRIOSCOPÍA
OBJETIVO
Determinación de la masa molecular de un soluto a partir de la medida del descenso crioscópico.
MATERIAL NECESARIO
- Termistor y multímetro
- Termómetro de mercurio -20 / 50 °C (±1 °C)
- Hielo picado
- Agitador
- Sal común
- Cronómetro

- Calorímetro (vaso Dewar)
- Vaso crioscópico
- Bandejas de plástico
- Agua destilada
- Disoluciones de la sustancia problemaINTRODUCCIÓN TEÓRICA
En esta experiencia, el punto de congelación de una solución que contiene una masa
conocida de un soluto problema en una cantidad conocida de agua destilada, se determina a
partir de la curva de enfriamiento cuando se produce la solidificación del disolvente.
Descenso crioscópico
Las propiedades coligativas de las disoluciones dependen de la cantidad de sustancia disuelta(soluto) en relación a una cantidad dada de disolvente y son independientes de la naturaleza del
soluto.
Un aspecto fenomenológico que exhiben las disoluciones diluidas es aquel que hace
referencia a la disminución de su temperatura de solidificación, o descenso crioscópico, respecto
de la temperatura de solidificación del disolvente puro (fig. 1). Este fenómeno es una de las
propiedades coligativas delas disoluciones diluidas de solutos no volátiles que pueden medirse
con mayor facilidad.
disocia, el descenso crioscópico viene dado, en
valor absoluto, por

Pl

P

∆Tc = T - Tf = kc m

Líquido
Px

Sólido
P0
P'

Vapor

T' Tf
Figura 1. Diagrama p-T para el disolvente
puro (trazo grueso) y la disolución (trazo fino)

(1)

donde m representa la molalidad de la
disolución (número de moles de solutopor
1000 g de disolvente) y
RTf2
kc = 1000 l
(2)
f
es la constante crioscópica, siendo Tf la
temperatura de congelación del disolvente puro
y l f su calor latente de fusión por unidad de
masa.

Puede demostrarse que, para disoluciones
diluidas en las que el soluto ni se asocia ni se
12.1

La constante crioscópica kc es una magnitud característica del disolvente y no depende de la
naturaleza delsoluto. Para el agua destilada, kc = 1.86 K kg mol -1 .
Si se disuelven m2 gramos de la sustancia problema en m1 gramos de disolvente, la molalidad
es
1000 m2
m = m1 M2

(3)

siendo M2 la masa molecular del soluto. De las ecs.(1) y (3) se obtiene
∆Tc =

kc 1000 m2
m1 M2

(4)

Midiendo el descenso crioscópico se puede calcular M2 a partir de la ec. (4).
Mezcla frigorífica
El enfriamiento se producecon ayuda de una mezcla frigorífica que es una mezcla de hielo,
agua y sal común, que se mantiene a una temperatura constante (que puede alcanzar -21 °C).
Este fenómeno se comprende basándose en la regla de las fases aplicada a la mezcla de NaCl y
H2O.
Eliminamos la fase de vapor aumentando convenientemente la presión (por encima de la
presión de vapor de la disolución); así estudiamos el número delibertades del sistema cuando
sólo están presentes las fases sólida y líquida, como se muestra en la figura adjunta (fig. 2). Si
están presentes las dos fases (disolución y hielo) el sistema es monovariante (fijada la presión) y
el equilibrio sólo existe a lo largo de la curva E. Análogamente, la curva BE representa el
equilibrio de las dos fases, disolución y NaCl . 2H2O (sólido). En E hay tresfases presentes:
disolución, hielo y sal. Como hemos fijado la presión el sistema es invariante. Este punto se
denomina "punto eutéctico": tiene una temperatura de -21 °C y una composición del 29% de
NaCl.
La disolución y el hielo coexisten en todas las temperaturas y composiciones representadas
por la región ACE, cumpliéndose en ella la "regla de la palanca". Sin embargo por debajo de CE
no puedeexistir líquido y el sistema está formado por un sólido constituido por la mezcla
eutéctica solidificada y hielo. La disolución y la sal hidratada coexisten en la región BED.

12.2

Temperatura °C

Solamente en los puntos situados por
debajo de la línea CED pueden coexistir hielo
y NaCl . 2H2O en forma sólida. En
F
consecuencia, cuando se mezclan a una
0,15
°C
B
temperatura superior a -21 °C...