crioscopia labo de fiqui unmsm

8/10/2019 crioscopia labo de fiqui UNMSM

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Per, decana de Amrica)

Facultad de Qumica e Ing. QumicaDepartamento Acadmico de Fisicoqumica

Laboratorio de Fisicoqumica

CRIOSCOPAPROFESORA:MERCEDES PUCA PACHECO

ALUMNOS:

Moran Cahuana Alan Robert 13070047

Lpez Daz Alan Jos 13070043

FECHA DE REALIZACION: 29/10/2014

FECHA DE ENTREGA: 05/11/2014

CIUDAD UNIVERSITARIA, NOVIEMBRE DEL 2014


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UNMSMFIILaboratorio de Fsico Qumica Crioscopa

Facultad de Qumica e Ing. Qumica 2

RESUMEN

El presente informe tiene como objetivo principal determinar el peso molecular de un

soluto disuelto en un solvente mediante el mtodo crioscpico.

En la primera parte de este informe calcularemos el peso molecular de un compuesto

orgnico. Al agregar el soluto en un solvente puro (agua fra o hielo), se producir un

descenso de temperatura en su punto de congelacin (menor a los 0C). Esto se

explica por la propiedad coligativa que son aquellas propiedades de una disolucin que

depende nicamente de la concentracin, es decir, de la cantidad de partculas desoluto por partculas totales (concentracin molal ).

Al mezclar , el punto de congelacin bajara y el hielo se derretir rpidamente .Pese a

aparentar haberse perdido el frio, la mezcla formada estar en realidad a unos cuantos

grados bajo cero y ser mucho efectiva para enfriar que los cubos de hielo slidos y

por tener mayor rea de contacto , la disolucin , enfriara mejor que los cubitos de

hielo.

Para la segunda parte de la experiencia solo seguiremos unas normas para una

adecuada calibracin del Termmetro de Beckmann.


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INTRODUCCIN

Sabemos que las sustancias puras tienen puntos de fusin y ebullicin fijos. Por el

contrario las mezclas homogneas no tienen puntos de fusin y ebullicin fijos, sino

que dependen de la proporcin en la que se encuentren sus componentes (soluto y

disolvente).

El agua pura funde a 0C, pero al aadirle sal se forma una disolucin y el punto de

fusin baja por debajo de los 0C. A mayor cantidad de sal aadida, mayor ser la

bajada de temperatura (descenso crioscpico).

Algunas aplicaciones de este mtodo seria cuando echan sal a las carreteras para queno se forme hielo. La explicacin a esto reside en que cuando disolvemos una

sustancia en agua, el punto de fusin de esta desciende (descenso crioscpico). Esta

disolucin de agua y sal posee un punto de congelacin menor que esos 0C, y puede

llegar a descender hasta los -23C.

Otros ejemplos conservar los alimentos a baja temperatura,evitar el desarrollo

microbiano, aumentar la vida til de los alimentos,etc.


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de medir las diferencias.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiales y reactivos:

a) Aparatos.-

Aparato crioscpico de Beckmann,

termmetro

pipeta volumtrica de 25 mL.

b) Reactivos.-

Solvente :agua

Soluto: compuesto orgnico

Sal comn

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Determinacin del peso molecular de un soluto en solucin.: En un vaso grande se

introdujo hielo con sal hasta alcanzar una temperatura menor de 5, en el laboratoriose alcanz una temperatura de -11. Luego se introduce un tubo en el cual se

vertieron 25ml de agua se tap el tubo con un tapn bihoradado donde en uno de los

agujeros se introdujo el crioscpio de Beckmann y en el otro el agitador teniendo

cuidado que el crioscpio de Beckmann pase por el centro del agitador sin que este se

atraque con el agitador. El vaso se tap con un tapa de metal por donde se introdujo

otro agitador el cual mantenga la solucin de agua helada a una temperatura

constante y menor de 5.

Enseguida se espero que el mercurio llegue a la marca de 5 en el instrumento de

Beckmann y se empez a tomar mediciones del descenso cada 20 segundos hasta

lograr que este sea constante aproximadamente, segn la experiencia a los 800

segundos.

Una vez realizado esto se pes 0,4565g de urea la cual se disolvi en el tubo que

contiene el agua ahora congelada, se calent con el calor de las manos antes de

disolver la urea. Realizado esto nuevamente se introdujo el tubo en el vaso y se

verific que la temperatura permanezca inferior a lo medio, si no es as agregar ms

hielo y sal, nuevamente se midi el descenso del mercurio pero esta vez a partir de lamarca 4 cada 20 segundos, obteniendo los datos segn las tablas que se muestran a


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continuacin.

TABULACIN

Condiciones de laboratorio:

Presin 756mmHg

Temperatura

Humedad 94%

Tabla para el solvente (agua):

t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C)

0 5 260 3,06 520 1.12 780 2.69 1040 2.70 1300 2.66

20 4,9 280 2.76 540 1.05 800 2.70 1060 2.70 1320 2.65

40 4,77 300 2.55 560 1.00 820 270 1080 2.70 1340 2.64

60 4,69 320 2.4 580 0.98 840 2.70 1100 2.70 1360 2.62

80 4,6 340 2.18 600 0.65 860 2.70 1120 2.70

100 4,43 360 2.02 620 0.55 880 2.70 1140 2.70

120 4,12 380 1.80 640 2.50 900 2.70 1160 2.69

140 3.84 400 1.60 660 2.67 920 2.70 1180 2.69

160 3.64 420 1.40 680 2.69 940 2.70 1200 2.67

180 3,52 440 1.25 700 2.69 960 2.70 1220 2.67

200 3,38 460 1.17 720 2,69 980 2.70 1240 2.67

220 3,27 480 1.10 740 2,69 1000 2.70 1260 2.66


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Tabla para la solucin:

Tablas de resultados:

PMterico PMexperimen. % de error

60g/mol 29.79g/mol 50.35

Tc(solvente) Tc(solucin)

0 -0.56 0.56

240 3,24 500 1.14 760 2.69 1020 2.70 1280 2.66

t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C) t(s) T(C)

0 5 220 3.70 440 2.87 660 2.22 880 1.63 1100 1.52 1320 1.10 1540 1.19

20 4.85 240 3.61 460 2.80 680 2.18 900 1.60 1120 1.45 1340 1.10 1560 1.21

40 4.60 260 3.53 480 2.74 700 2.08 920 1.57 1140 1.41 1360 1.10 1580 1.24

60 4.55 280 3.45 500 2.67 720 2.01 940 1.53 1160 1.36 1380 1.10 1600 1.26

80 4.45 300 3.37 520 2.61 740 1.95 960 1.50 1180 1.35 1400 1.10 1620 1.29

100 4.35 320 3.30 540 2.55 760 1.88 980 1.52 1200 1.36 1420 1.12 1640 1.33

120 4.25 340 3.23 560 2.48 780 1.84 1000 1.54 1220 1.25 1440 1.15 1660 1.37

140 4.15 360 3.15 580 2.43 800 1.78 1020 1.55 1240 1.25 1460 1.16 1680 1.40

160 4.01 380 3.05 600 2.36 820 1.75 1040 1.56 1260 1.22 1480 1.16 1700 1.45

180 3.90 400 3.01 620 2.31 840 1.70 1060 1.58 1280 1.16 1500 1.17

200 3.80 420 2.94 640 2.25 860 1.65 1080 1.55 1300 1.10 1520 1.17


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CLCULOS

a) Grafique en papel milimetrado los datos de temperatura en funcin del

tiempo.

Las grficas se anexan al final del informe.

Para el solvente: T1= 2.70

Para la solucin: T2=1.56

0

1

2

3

4

5

6

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Temperatura(C

)

tiempo (s)

Solucin

0

1

2

3

4

5

6

0 200 400 600 800 1000 1200

Temperatura(C

)

tiempo (s)

Solvente puro (Agua)


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b) De los grficos anteriores determine los puntos de congelacin del solvente yla solucin, y el t.

Para el solvente su punto de congelacin es: Tc= 0.Para la solucin es:

Entonces:

Como el agua se congela a 0 entonces el punto de congelacin de lasolucin se calcula como 0-0,56=-0,56.

c) Calcule el peso molecular del soluto disuelto usando la Ecuacin (1).

Por medio de las grficas el

d) Mediante el % de error de este valor con respecto a los valores tericos,identifique la muestra problema.

Como la muestra que se utilizo es la urea su peso molecular es: 60g/mol.


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DISCUSIN DE RESULTADOS

El porcentaje de erro obtenido de 50.35% indica que la medicin de la temperatura en el

termmetro de Beckmann no fue precisa y que no toda la urea se disolvi en el

disolvente.

Con respecto a las grficas en la grfica para el solvente puede notarse que la T 1 se

mantuvo constante segn lo establecido en la teora y para la grfica de la solucin la T 2

se pudo hallar prolongando el ligero descenso de la temperatura concordando tambin

este comportamiento con lo establecido en la teora.

El punto de congelacin de la sustancia disminuy debido a que la presencia del soluto,

este resultado concuerda con lo establecido en la teora. Tc del agua es 0 y de la

solucin resulto -0,56.

CONCLUSIONES

- La temperatura de congelacin del agua es una de sus propiedades coligativasdebido a que esta desciende cuando una sustancia, como la urea, se disuelve en

ella.

- El punto de congelacin del agua disminuyo cuando se disolvi la urea en ella- La grfica para el solvente indica que un momento determinado toda la

sustancia se ha congelado por lo que ya no vara la temperatura medida.

- La grfica para la solucin tiene un ligero descenso debido a que en el solventese encunetra congelada otra sustancia lo que hace su punto de congelacin del

solvente disminuya.

RECOMENDACIONES

- Antes de empezar con la prctica en el laboratorio tener presente que eltermmetro de Beckmann debe estar correctamente calibrado.

- Con el agitador para el vaso grande constantemente estar agitando el bao detemperatura fra de manera que se pueda distribuir toda la sal por todo el

agua logrando el efecto de descenso de temperatura uniforme en toda la

muestra.

BIBLIOGRAFA

- Fundamentos de Fisicoqumica. Maron y Prutton. Dcima segunda edicin.Editorial Limusa, S.A. Mxico 1980.

- http://www.elergonomista.com/biologia/biofisica28.html. 6pm 13 de junio.- http://es.wikipedia.org/wiki/Propiedad_coligativa. 5pm 13 de junio.- http://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/1

6002074.pdf
http://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdfhttp://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdfhttp://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdfhttp://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdfhttp://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdfhttp://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdfhttp://www.fisica.uh.cu/biblioteca/revcubfi/1999/Vol%2016,%20No.%202,%201999/16002074.pdf


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CUESTIONARIO

a) Defina el concepto general de una propiedad coligativa.

Son las propiedades de una disolucin que dependen nicamente de la concentracin de

soluto disuelto en esta y no de su naturaleza. Estas propiedades estn relacionadas con

la presin de vapor.

b) Explique la diferencia de las propiedades coligativas entre soluciones deelectrolitos y no electrolitos

Las propiedades coligativas(o propiedades colectivas) son propiedades que dependen

slo del nmero de partculas de soluto en la disolucin y no de la naturaleza de las

partculas del soluto. Todas estas propiedades tienen un mismo origen, todas dependen

del nmero de partculas de soluto presentes, independientemente de que sean tomos,

iones o molculas.

Las propiedades coligativas son la disminucin de la presin de vapor, la elevacin del

punto de ebullicin, la disminucin del punto de congelacin y la presin osmtica.

Para el estudio de las propiedades coligativas de disoluciones de no electrlitos es

importante recordar que se est hablando de disoluciones relativamente diluidas, es

decir, disoluciones cuyas concentraciones son 0.2 M.Por ejemplo una disolucin acuosa de un electrolito (por ejemplo, NaCl) presenta un

punto de congelacin ms alto que la disolucin de una sustancia no-electrolito (por

ejemplo urea o sacarosa) de la misma molalidad.

c) Limitaciones del mtodo crioscopico en la determinacin de pesosmoleculares.

La depresin del punto de congelacin o mtodo crioscopico es semejante a la

tcnica ebullometrica en varios aspectos.Los puntos de congelacin del disolvente y la disolucin con frecuencia se

comparan sucesivamente. Sin embargo, las limitaciones del mtodo parecen

ser menos importantes que en la ebullometria, debindose controlar

cuidadosamente el subenfriamiento. La utilizacin de un agente de nucleacion

que suministre una cristalizacin controlada del disolvente es, en este sentido,

una ayuda adecuada. Se obtienen resultados bastante buenos para pesos

moleculares hasta 30000. Por otra parte, la carencia de equipos comerciales ha

dado lugar al abandono de este mtodo, a pesar de las ventajas de simplicidad

y facilidad de operacin.

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