punto de congelacion

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EXPERIMENTO 15
DESCENSO EN EL PUNTO DE CONGELACIÓN Y DETERMINACION
DE LA MASA MOLAR DE UN SOLUTO NO VOLÁTIL (MeasureNet)
OBJETIVOS
1.

Construir curvas de enfriamiento y utilizarlas para determinar punto de congelación de un
líquido puro y de una solución.

2.

Determinar el peso fórmula de unsoluto por el cambio producido en el punto de
congelación del disolvente.

DISCUSIÓN
Se ha observado que la presencia de un soluto altera ciertas propiedades físicas del disolvente, y que
la magnitud del cambio depende de la concentración de partículas de soluto y no de la naturaleza de
las mismas. En otras palabras, el soluto altera ciertas propiedades del disolvente y la magnitud de
loscambios producidos es independiente de la masa molar o la carga de las partículas de soluto.
Por ejemplo, en una cantidad dada de disolvente una molécula de azúcar tiene el mismo efecto que
un ion H+ o un ion Br-. Estas propiedades se conocen como propiedades coligativas, y entre ellas
tenemos: la presión de vapor, el punto de congelación, el punto de ebullición y la presión osmótica.
La presenciade un soluto aumenta el punto de ebullición de una solución y disminuye su punto de
congelación. Este hecho sirve de base a una técnica muy útil para determinar pesos fórmula. Los
efectos del soluto en el punto de congelación y en el punto de ebullición del disolvente varían
directamente con la molalidad de la solución. La magnitud del cambio en el punto de congelación
está dada por

∆T f =K f m

15-1

donde:
Tf = punto de congelación del disolvente - punto de congelación de la solución
( Tf= Tf° - Tf)
Kf = constante de descenso en el punto de congelación.
m = molalidad de la solución = moles de soluto/Kg disolvente.
Para determinar la masa molar, la propiedad que se mide con más frecuencia es el punto de
congelación, ya que ésta es la que sufre el cambio más drástico yno es afectada por los cambios en
la presión atmosférica. El método a seguir es sencillo: se prepara una solución que contenga
cantidades conocidas de la sustancia bajo estudio y del disolvente, luego se determina el punto de
congelación (Tf) de la solución. También se determina el punto de congelación del disolvente puro

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(Tf°). Por lo general, se prefiere el uso de disolventes orgánicos en vez de agua, ya que los mismos
tienen constantes de descenso en punto de congelación más grandes que la del agua. A partir de la
diferencia entre los puntos de congelación y del valor de Kf se calcula la molalidad de la solución
resultante, o sea los moles de desconocido en un kilogramo de disolvente.Despejando para la molalidad en la ecuación (15-1) se obtiene que
∆T f
15-2
m=
Kf
Conociendo la molalidad de la solución y la cantidad del disolvente usado se calcula el número de
moles de soluto en la solución preparada. De la definición de molalidad tenemos que:

( moles de soluto) = (m) x (kg de disolvente)
15-3
Conociendo el número de moles de soluto que contiene la solución y la masade soluto que se usó al
prepararla, se calcula la masa molar, Mm, del soluto:
moles de soluto =

gramos de soluto
M m soluto

15-4

de donde se obtiene
M m soluto =

gramos de soluto
moles de soluto

15-5

En este experimento determinaremos el peso fórmula de un sólido desconocido determinando el
punto de congelación de ciclohexano y luego el de una solución que contiene unacantidad conocida
del sólido y de ciclohexano. Para determinar el punto de congelación del ciclohexano y el de su
solución con el desconocido, construiremos curvas de enfriamiento, que son gráficas de temperatura
vs tiempo (Ver Figura 16-1). Esto es necesario porque es muy difícil observar visual y directamente
el punto de congelación. Note en las curvas dónde se lee la temperatura de congelación...