Mescla frigorifica

L’objectiu d’aquesta practica és veure com es separa una mescla frigorifica que mantingui la seva temperatura per sota dels zero Graus centígrads.
També es comprovar l’efecte que produeix sobre el punt de congelació d’un dissolvent pur el fet d’afegir una quantitat determinat de solut.

2. Fonament teòric

Mescles frigorífiques

El procès de dissolució del NaCl en aigua és endotèrmic.Això significa que aquesta sal per dissoldre ‘s necessita absorvir calor de l’aigua.Aquest fet provoca que la temperatura de la mescla resultatnt sigui més baixa que la temperatura a la que es trobava l’aigua inicialmente .

El procès de dissolució d’un solut en un dissolvent també pot ser exotérmic , que vol dir que quan aqest solut es dissol desprèn escalfor i per tant la mescla resultant té unatemperatura superior a la que tenia el disolvente inicialmente .

Efecte del soluts en el punt de congelación dels dissolvents

Quan afegim una certa quantitat de solut a un determinat dissolvent , la temperatura de congelación de la mescla resultant és inferior a la del dissolvent pur. Aquest fenómeno seguéis l’expressió seguent:

T dvt-T dio=Kc . M

On

Tdvt es la temperatura decongelación del dissolvent

Tdio és la temperatura de congelación de la mostra

Tdvt-Tdio= At(increment de temperatura)

Kc és la constant crioscópica del dissolvent

M es la molalitat de la mescla

3.Material i reactius

Material

Vas de precipitats de 1L
Pipetejador
Morter
Vareta agitadora de vidre
Tubs d’assaig
Termòmetres que indiquen fins -20ºC
Pipetes de 5 mL
PipetejadorReactius

-NaCl
-Gel
-Glicerina
-Anticongelant comercial per automòbils.

4 Procediment

Preparació de la mescla frigorífica

1.Posem en un vas de precipitats 50 g de NaCl i els passem al morter.

2.Pesem també 300 g de gel i els afegim a sobre el NaCl

3. Triturem fins que queda una mescla homogenia utilitzant també si fa falta la vareta de vidre per agitar.

4. Pasem lamescla al vas de precipitats de 1L.

5. Mesurem amb el termòmetre la temperatura de la mescla freigorífica i quan s’hagi estabilitzat l’anotarem a l’apartat de resultats.

Comprovació de l’efecte de diferents soluts en el punt de congelació de l’aigua

1.Preparació dels tubs de assaig,

TUB1 = 5mL d’aigua destilada
TUB 2 = 4 mL d’aigua destilada + 1mL de glicerina
TUB 3 = 4 mL d’aiguadestilada + 1mL d’ancongilant comercial
TUB 4= 3 mL d’aigua destilada + 2 ml d’anticongelant
TUB5=4,5 mL d’aigua destilada + 0,5 mL d’etanol.

Després de la preparacó dels tubs d’assaig introduïm un termòmetre en cada tub i els coloquem en el vas de precipitats.

Esperem a que s’estabilitzin les temperaturas dels tubs i les anotarem.També l’estat físic dels tubs.

5.Dades experimentalsTubs Temperatura Estat físic del tub
Tub1 0ºC Congelat
Tub2 -7ºC Congelat
Tub 3 -5ºC Congelat
Tub4 -9ºC Congelat
Tub5 -4ºC Congelat
Mescla frigorífica -15ºC Congelada

6.Cálculs i Taula de resultats.

Cálculs del Tub 2 sobre l’increment de temperatura de la mescla.

Fórmula At=Kc x molaritat

Molaritat = mols solut pur
Kg de disolvent

Mols de solut= 1ml de Glicerina

Kc=1,853ºC

1ml solut (glicerina) x 1,259gr =1,259 gr solut impurs

1ml

1,259 gr solut impurs 99,0 gr purs=1,2464gr solut purs.

100impurs

1,2464gr solut purs x 1 mol=0,0135 mols solut pur

92,10gr

Gr impurs solut- gr solut pur= gramsd’aigua solut+ gr de disolvent= kg de disolvent


1,259 gr solut impurs-1,2464gr solut purs=0,0126 gr solut

0,0126gr solut+ 4,00gr H20=4,0126gr de disolvent

4,0126gr de disolvent x 1kg=4,0126 x 10-3kg disolvent

1000gr

Aplicant la fórmula;

Molaritat= 0,0135 mols solut pur=2 ,12 mols/kg de disolució
4,0126 x 10-3kg disolvent...