Objetivos Analizar las temperaturas de congelacin de una solucin con un soluto no electrolito a diferentes concentraciones, a partir de curvas de enfriamiento y calcular la constante crioscopica del agua con base en el efecto a las diferentes concentraciones el no electrolito sobre la temperatura de congelacin del agua. Determinar la temperatura de congelacin de disoluciones acuosas de electrolito fuerte, a diferentes concentraciones sobre el abatimiento de la temperatura de fusin de un disolvente a partir de curvas de enfriamiento. Comparar la temperatura de congelacin de soluciones de electrolitos fuertes (NaCl y CaCl2) a la misma concentracinIntroduccin Una disolucin contiene una o ms sustancias disueltas en el disolvente llamados solutos. Cuando el disolvente es el agua llamada disolucin acuosa.Una disolucin de no electrolito se caracteriza por que conduce electricidad.se disuelve como molculas neutras que no pueden moverse en presencias de un campo elctrico.Las soluciones ideales son las que se rigen de la ley de Raoult. En una solucin ideal, todas las fuerzas moleculares son iguales sin que importe si las molculas son semejantes o no.Lamolalidad(m) es el nmero demolesde soluto que contiene unkilogramodedisolvente. Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado . En las soluciones no electrolticas en solucin acuosa muchos compuestos moleculares se disuelven en disolventes pero no se ionizan. Los no electrolitos solvatados tienen el mismo efecto relativo sobre la presin de vapor. Para el valor de la elevacin el punto de ebullicin, es directamente proporcional a la molalidad de la solucin. Y la disminucin del punto de congelacin para los no electrolitos es directamente proporcional a la molalidad de la disolucin.La curva de enfriamiento es un representacin grfica de la temperatura (T) de un material frente al tiempo conforme este se enfra. En esta se observa el progreso de una sustancia de enfriamiento. De tal manera, una curva de enfriamiento por lo regular tiene una pendiente hacia abajo desde la izquierda hasta la derecha conforme la temperatura desciende el paso del tiempo. Las soluciones ideales son las que se rigen de la ley de raoult. En una solucin ideal, todas las fuerzas moleculares son iguales sin que importe si las molculas son semejantes o no.

Una disolucin de electrolito fuerte posee un alto grado de disociacin para formar iones libres; si la mayora del soluto no se disocio ento nces hablamos de un electrolito dbil.En las soluciones de electrolitos fuertes las propiedades coligativas a diferencia de los electrolitos son siempre mayores.En las soluciones no electrolticas en solucin acuosa muchos compuestos moleculares se disuelven en disolventes pero no se ionizan. Los no electrolitos solvatados tienen el mismo efecto relativo sobre la presin de vapor. Para el valor de la elevacin del punto de ebullicin, es directamente proporcional a la molalidad de la solucin. Y la disminucin del de congelacin para los no electrolitos, es directamente proporcional a la molalidad de la solucin.La teora de disociacin de Arrhenius para una disolucin de electrolito fuerte explica:1. De lo tomos totales que constituyen una sustancia electroltica, una parte se va cargando de electricidad a medida que se produce la disolucin y el resto queda en estado de neutralidad.1. La formacin de iones es u proceso independiente de paso de la corriente elctrica.1. Los iones actan independientemente unos de otros y de las molculas sin disociar y son diferentes a sus propiedades fsicas y qumicas.1. La disociacin electroltica es un proceso reversible.1. Las partculas son carga elctrica son atradas por el electrodo de signo contrario1. Cuando los iones se dirigen a sus respectivos electrodos pierden sus argas elctricas, se tranforman en atomos y adquieren propiedades qumicas ordinarias.Procedimiento 1. Se hizo el mismo procedimiento para electrolitos fuertes (CaCl2, NaCl)Se tom la temperatura ambiente del agua al igual que la temperatura en donde sali el primer cristal Se coloc un tubo con 5 ml De agua dentro de un vaso de unicel con hielo y sal

1. 1. Se repiti el mismo procedimiento pero ahora para urea y dextrosa

Soluciones de no electrolitosDatos, clculos y resultados. Sistema

H2O

Tiempo(min)Temperatura ( C)

0.00.0

0.50.5

1.01.0

1.51.5

2.02.0

2.54.1

3.03.9

3.51.9

4.01.4

4.51.0

5.0-0.3

5.5-0.4

6.0-0.4

6.5-0.4

7.0-0.4

Tabla 1.Temperatura ( C)

Sistema

H2O/Urea

Tiempo(min)0.25m0.50m0.75m1.0m

0.022.921.421.820.4

0.5 6.08.74.47.6

1.0 2.64.0-1.91.1

1.5-0.8-0.5-2.0

2.0-1.4

Grafico 1. Tabla 2.Temperatura ( C)

Sistema

H2O/Dextrosa

Tiempo(min)0.25m0.50m0.75m1.0m

0.020.828.521.121.8

0.5 10.28.91.711.4

1.0 4.11.0-0.87.2

1.51.7-0.3-1.61.9

2.0-0.5-0.7-2.1-2.4

2.5-0.7-1.0

3.0-0.8-1.4

Grafico 2.

2. Algoritmo de clculo. T= Tf -TfDonde Tf es la temperatura de congelacin del disolvente (agua) y Tf es la temperatura de congelacin de la disolucin Para la urea Para la dextrosaT= -0.4 - (-0.8)= 0.4

T= -0.4 - (-0.8)= 0.4 Tabla 3. Valores de congelacin del agua y de las soluciones de urea y dextrosam/(mol Kg-1 )t/ CT/kT/K

Agua/ Urea

0.000.0273.15273.15

0.25-0.8272.35273.55

0.5-1.4271.75274.15

0.75-1.9271.25274.65

1.00-2271.15274.75

Agua/ dextrosa

0.000273.15273.15

0.25-0.8272.35273.55

0.5-1.4271.75274.15

0.75-2.1271.05274.85

1.00-2.4270.75275.15

Grafico 3.

Kf= 1.72 C Kg/mol cuando usamos urea. Kf= 2.12 C Kg/mol cuando usamos dextrosa

Soluciones de electrlitos fuertesTabla 4.Temperatura ( C)

Sistema

H2O/NaCl

Tiempo(min)0.25m0.50m0.75m1.0m

0.020.120.822.624.7

0.517.618.813.216.5

1.014.714.16.94.5

1.50.37.30.93.5

2.00.41.6-1.12.6

2.5-0.9-1.9-2.10.7

3.0-1.0-2.6-0.5

3.5-2.6-3.1-1.8

Grafico 4. Tabla 5.Temperatura ( C)

Sistema

H2O/CaCl2

Tiempo(min)0.25m0.50m0.75m1.0m

0.021.422.122.222.1

0.57.97.26.75.2

1.01.1-1.1-1.31.2

1.5-1.9-3.3-4.4-1.8

2.0-3.3-3.8-5.0-4.8

2.5-3.8-1.5-5.2-6.6

3.0-1.5-3.3-4.3

3.5-1.3-3.2-4.2

4.0-1.3-3.2-4.5

4.5-1.2-4.9

5.0-5.1

5.5-5.4

Grafico 5.Algoritmo de clculo. T= Tf -TfDonde Tf es la temperatura de congelacin del disolvente (agua) y Tf es la temperatura de congelacin de la disolucin Para la NaClPara CaCl2T= -0.4 - (-3.2)= 2.8

T= -0.4 - (-2.6)= 2.2Tabla 6. Valores de congelacin del agua y de las soluciones de NaCl y CaCl2m/(mol Kg-1 )t/ CT/kT/K

Agua/ NaCl

0-0.4272.75273.15

0.25-2.6270.55275.35

0.5-3.1270.05275.85

0.75-2.1271.05274.85

1-1.8271.35274.55

Agua/ CaCL2

0-0.4272.75273.15

0.25-1.2271.95273.95

0.5-1.5271.65274.25

0.75-3.2269.95275.95

1-5.4267.75278.15

Grafica 6 Kf= 0.92 C Kg/mol cuando usamos urea. Kf= 4.8 C Kg/mol cuando usamos dextrosaGrafico 7.

Grafico 8

Cuestionario1. Explicar el comportamiento del grfico de la disminucin de la temperatura de congelacin en funcin de la concentracin de urea y de dextrosa proponer una ecuacin que lo describa.Se observa que conforme se aumenta la concentracin la disminucin de la temperatura vara y a lo que podemos atribuir que este valor va a depender del disolvente y se puede representar por la siguiente ecuacin 2. Calcular el valor de las pendientes de los grficos del punto , analizar sus unidades y explicar que representan estos datos.

y = 1.72x + 273.19 urea y = 0.92x + 274.29 NaCly = 1.72x + 273.19 urea y = 4.8x + 272.69 CaCl2Podemos observar que el valor de la pendientes son 1.72, 2.12, 0.92, 4.8 y debido a que y se comporta como y x como la molalidad nuestra pendiente resultara como la constante crioscopica y por lo tanto tendr los valores de K/mol.

3. Explicar cmo vara la temperatura de congelacin de las disoluciones en funcin de la concentracin del cloruro de sodio y cloruro de calcio de la urea y de la dextrosa, de acuerdo a los datos incluidos en las tablas 1 y 2.Que mayor molalidad de la solucin la temperatura de congelacin aumenta es decir que la concentracin es directamente proporcional a la temperatura de congelacin4. Explicar por qu la temperatura de los sistemas objeto de estudio permanece constante en cierto intervalo de tiempo. Porque es el punto donde la fase liquida y slida entra en equilibro5. Explicar el comportamiento del grfico de la disminucin de la temperatura de congelacin en funcin de las concentraciones de cloruro de sodio; proponer una ecuacin que los describa.El descenso en el punto de congelacin conforme aumenta la concentracin se debe a que la concentracin del soluto, disminuir la presin de vapor y por lo tanto, ser menor el punto de congelacin. Pero para soluciones de electrolitos fuertes, se considera su factor de Vant Hoff, dado que este valor indica la magnitud en la que descender el punto de congelacin. La ecuacin que lo describe es:T de fusin = i Kf msolutoDonde

Kf = constante que depende del disolvente. i = Factor de Vant Hoff6. Analizar el grfico de Tf (cloruro de sodio) vs. Tf (no electrolito) y Tf (cloruro de calcio) vs.Tf (no electrolito), proponer una ecuacin que lo describa. Explicar cul es el significado de cada uno de los trminos de la ecuacin. Se puede observar que hay una relacin muy parecida entre la Tf del cloruro de sodio contra la Tf de urea y dextrosa, ya que a medida que aumenta la concentracin de las disoluciones tambin lo valores de temperatura lo hacen de manera proporcional. Sin embargo en el caso de la grfica de los electrolitos se toma en cuenta el factor de vant Hoff la cual va a depender del nmero real de partculas en disolucin despus de la disociacin y se representa por la siguiente ecuacin.

i = factor de correccin de Van't Hoffa = grado de ionizacin del soluto, que indica que cantidad de soluto se disoci.q = nmero total de iones liberados en la ionizacin de un compuesto.

7. Comparar el valor del factor de vant Hoff terico con el experimental. Experimental Terico NaCl i = i = _2_%E= =69.53%NaCl i =i = _3%E= =26.42%DISCUSIN DE RESULTADOSEn esta prctica determinamos la temperatura de congelacin de disoluciones acuosas de un electrolito fuerte y un electrolito dbil, a diferentes concentraciones las cuales fueron 0.25m, 0.50m y 0.75, las curvas de enfriamiento son una representacin grfica de la variacin de temperatura, que nos sirve para determinar punto de fusin. Se observa que conforme aumenta la concentracin del solvente dentro del soluto, el tiempo transcurrido para que alcance la temperatura de congelacin es menor en la mayora de las curvas de enfriamiento realizadas. Como sabemos os electrlitos fuertes estn 100% ionizados, por lo que el nmero de iones efectivos es un nmero entero. Y el grado de disociacin (o ionizacin) de un electrolito en agua va a ser medido por el factor de vant Hoff.El porcentaje de error que se obtuvo del factor de vant Hoff para el cloruro de sodio fue del 69.53% y para el cloruro de calcio fue de 26.42%por lo que se puede decir que hubo un error bastante grande en la cual pudo haber influido que las solucin estaba contaminada o muy impura o en la preparacin de las soluciones no tienen la concentracin especificada Realizamos varias veces el mismo procedimiento, pues las temperaturas obtenidas eran diferentes a las que la maestra nos dio.Lo que pudimos notar es que el soluto no estaba puro pues contena mucha basura, por lo que la temperatura era ms baja o simplemente no fusionaba.ConclusinEn una solucin de electrolitos las propiedades coligativas, a diferencia de una solucin ideal de no electrolito, cambiaran directamente de que tan soluble es el electrolito en agua( o el disolvente que se ocupe). Las propiedades coligativas aumentaran mientras mas se disocie el electrolito, en este caso el abatimiento de la temperatura de congelacin es ms notable en el NaCl que en el CaCl2 por que el cloruro de sodio se disocia mas en agua, por lo tanto habr una mayor concentracin de molculas en el agua que con el CaCl2 que se disocia en menor proporcin.