Propiedades Coligativas de las Disoluciones Acuosas

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Sebastián Calderón Ramos
hace 6 años
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1 Propiedades Coligativas de las Disoluciones Acuosas Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Civil Nombres: Tatiana González, ; Dylann Aguilar, RESUMEN Para este experimento demostramos las diferentes propiedades coligativas que tienen algunas sustancias. Al hablar de propiedades recordamos, la presión de vapor la cual mediante un proceso de evaporación se pudo determinar la cantidad perdida de agua, también se observó como la presión aumentó; el punto de ebullición se observó hirviendo agua y luego añadiendo NaCl; el punto de congelación lo determinamos utilizando solución de NaCl, agua y hielo; posteriormente procedimos a analizar los resultados los cuales se redactaron en el presente trabajo. OBJETIVOS Demostrar como la adición de un soluto de agua ocasiona cambios en la presión de vapor. Observar el efecto de un soluto en el punto de congelación y ebullición de una solución. MARCO TEÓRICO Una solución, que conste de dos o más componentes, carece de las propiedades físicas constantes de una sustancia pura, como son los puntos de fusión y de ebullición, densidad, presión de vapor, etc. En las soluciones algunas de estas propiedades dependen de la concentración de las partículas componentes y no de su naturaleza. Tales propiedades se conocen como propiedades coligativas y son: el descenso en la presión de vapor; la depresión en el punto de congelación; la elevación en el punto de ebullición y la presión osmótica. (Garzón, 1991). Las propiedades coligativas se pueden usar en la determinación de los pesos moleculares de las sustancias disueltas y pueden dar además información valiosa acerca de las propiedades del soluto si se conocen las propiedades del solvente. Todas las soluciones obedecen las leyes que se discuten en este capítulo cuando la concentración es suficientemente baja. Por esta razón se les conoce como leyes de las soluciones diluidas. (Garzón, 1991) Presión de vapor de las soluciones. Cuando una sustancia no volátil (por ejemplo azúcar) se disuelve en un líquido volátil (por ejemplo agua) la presión de vapor de la solución desciende. (Garzón, 1991). Puntos de ebullición y de congelación de las soluciones El punto de ebullición de una solución de un soluto no volátil es mayor que el punto de ebullición del solvente puro. La

2 diferencia entre los puntos de ebullición de la solución y del solvente se conoce como elevación del punto de ebullición y se designa por Te. En contraste con el punto de ebullición, el punto de congelación de una solución generalmente es más bajo que el punto de congelación del solvente puro. La diferencia entre estas dos temperaturas se conoce como depresión en el punto de solidificación. (Garzón, 1991) Presión osmótica y peso molecular del soluto Cuando el solvente y la solución están separados por una membrana semipermeable que permite el paso de las moléculas del solvente, se desarrolla una presión osmótica en la solución. (Garzón, 1991). MATERIALES Y REACTIVOS Aceite de motor pesado Vaso químico de 50 ML NaCl Termómetro. Hielo. Tubos de ensayo. Policial Erlenmeyer Balanza granataria PROCEDIMIENTO

RESULTADOS Parte A (Presión de Vapor) Parte B (Punto de Ebullición) Parte C (Punto de Congelación) A una temperatura de -5 C observamos a formación del hielo en el tubo de ensayo.

3 RESULTADOS Parte A (Presión de Vapor) Parte B (Punto de Ebullición) Parte C (Punto de Congelación) A una temperatura de -5 C observamos a formación del hielo en el tubo de ensayo. DISCUSIÓN DE RESULTADOS En la primera parte que trata sobre la presión de vapor, observamos que los pesos obtenidos de los tubos de ensayo A,B y C, antes y después del baño maría son casi los mismos, por ejemplo en el tubo A, se muestra una diferencia, de gramos, en los tubos B y C se mantuvo el peso igual, esto ocurre ya que la presión de vapor del tubo A con agua es superior a la presión de vapor de la disolución saturada que contienen los tubos B y C (aceite y agua) y, por tanto, la concentración de moléculas de vapor necesaria para que A, B y C y C en

4 equilibrio es distinta para A pero igual para B y C. Y tanto A como B y C van a intentar que esa concentración sea la necesaria para mantener su propio equilibrio. (Kemist, 2006) En pocas palabras se quiere dar a entender que la se disminuye la cantidad de agua en el tubo A ya que el agua dentro del recipiente ha perdido espontáneamente algunas moléculas que dejarán su superficie y que pasaron al estado gaseoso. Este proceso se observó, la evaporación. En la segunda parte que trató sobre el punto de ebullición observamos la ebullición del agua a una temperatura de 90 C, debemos tener claro que se tiene la ebullición de un líquido cuando la presión del vapor del gas que se escapa del líquido es igual a la presión ejercida en el líquido por sus alrededores, el agua ebulló a na temperatura cas normal, no olvidemos que la experiencia fue realzada en un salón con aire acondicionada por lo que la temperatura ambiente fue más baja de la normal. Al añadirle al agua 1 g de NaCl aumentamos el punto de ebullición a 96 C, es decir lo llevamos a ebullir a una temperatura casi normal, Cuando la sal se añade al agua, el punto de ebullición del agua se eleva y el punto de congelación disminuye. Desde un punto de vista molecular, cuando se eleva la temperatura del agua, las moléculas se mueven más rápido, chocan con más frecuencia, y liberan más moléculas de gas de vapor. Los iones de sal química toman un poco de espacio, haciendo menos colisiones entre las moléculas de agua, por lo que no libera tantas moléculas de vapor como el agua pura lo haría. Por lo tanto, se requiere más energía (una temperatura más alta) para que el agua salada empiece a hervir. (Moore, 2016). Por último la medición del punto de ebullición con 2 g de NaCl fue a 94 C, casi a una temperatura normal (100 C). En la última parte que se realizó denominada punto de congelación, observamos a un tubo de ensayo con agua líquida, en dónde el agua líquida pasó a un estado sólido, se congeló a una temperatura de -5 C. Esto ocurrió ya que el tubo se encontraba en un recipiente donde había un baño de hielo junto con NaCl. Al mezclarse el agua con la sal se produjo una reacción endotérmica (absorción de energía). Para que la sal se disolviera, necesitó calor, ella la tomó del tubo de ensayo con agua, de manera que el frío de los hielos pasaría más rápido al recipiente. PREGUNTAS 1. Qué otras propiedades Coligativas hay? Encontramos: La Presión osmótica es aquella que establece un equilibrio dinámico entre el paso del disolvente desde la disolución diluida hacia la más concentrada y viceversa. El descenso crioscópico, o depresión del punto de fusión, es la diferencia entre el punto de

fusión de un solvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada. Aumento en el peso.

Qué aplicaciones tienen las propiedades Coligativas? Con respecto al entorno donde nos desarrollamos, las propiedades coligativas de las soluciones tienen sus usos.

Al colocarle sal a la comida, ésta aumenta su soluto y necesita solvente para llegar a una presión equilibrada.

temperatura de fusión en ambientes muy fríos; pero en temperaturas altas aumenta su punto de ebullición para no pasar al estado de vapor. 3. Explica el proceso de Osmosis y donde se produce?

5 fusión de un solvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada. Aumento en el peso. Aumento ebulloscopio: Es la diferencia entre el punto de ebullición de un disolvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada. 2. Qué aplicaciones tienen las propiedades Coligativas? Con respecto al entorno donde nos desarrollamos, las propiedades coligativas de las soluciones tienen sus usos. Uno de ellos se evidencia en la conservación de comida. Si no hay refrigeración posible, se le agrega sal a la comida para matar a los microbios ya que pierden agua y mueren. Al colocarle sal a la comida, ésta aumenta su soluto y necesita solvente para llegar a una presión equilibrada. En las regiones donde hay mucho frío, utilizan anticongelantes que evitan algún daño causado al radiador o al motor de un carro por parte del hielo, ya que éste anticongelante puede disminuir su temperatura de fusión en ambientes muy fríos; pero en temperaturas altas aumenta su punto de ebullición para no pasar al estado de vapor. 3. Explica el proceso de Osmosis y donde se produce? ósmosis es un proceso por el cual el agua pasa a través de una membrana semipermeable (permeable para el agua, pero no para los solutos) por un proceso llamado difusión simple que es sin gasto de energia y espontaneo, y pasa desde la solución menos concentrada hacia la solución más concentrada para equiparar las concentraciones a ambos lados de esa membrana semipermeable. Es un proceso que ocurre en todas las células vivas. 4. Investigue las presiones de vapor de los siguientes líquidos: Cloroformo: Gasolina: 0,7 at a 25 C Acetona: CONCLUSIONES Las propiedades Coligativas, son aquellas modificaciones cuando

6 se le agrega un soluto a un disolvente puro, en donde las propiedades del disolvente son cambian. Al tener un mismo líquido, la presión de vapor aumenta a medida que aumenta la temperatura, mientras que al tener dos líquidos diferentes a la misma temperatura se presentan presiones de vapor diferentes. El punto de ebullición es la temperatura en donde la presión de vapor de un líquido se iguala a la presión externa, es decir a la presión atmosférica. Las sustancias al pasar al estado sólido necesitan ordenar sus moléculas, por lo que liberan energía, caso que fue reflejado en esta experiencia con el punto de congelación, en el proceso del NaCl con los cubos de hielo y agua al congelar agua líquida. BIBLIOGRAFÍA Garzón, G, Guillermo. Fundamentos de Química General Editorial McGraw- Hill. pág 210, 211. Agreda, Olga. Aplicaciones de las Propiedades Coligativas icaciones-de-las-propiedadescoligativas/

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