CRIOSCOPIA Andrea Lucia Hernández Scaldaferro (98011367330), Sara Juliana Jaramillo Arvilla (971119037!), (971119037!), Andr"# Andr"# $eli%e &e'e# re*a (1090+039!9), onzalo Andr"# Sarmieno uzmán (981!67368) Curso Química Básica II, Grupo B, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona.
RESUMEN: La crio#co%ia e# la "cnica con la -ue #e deermina el %e#o molecular ' ora# %ro%iedade# de una #u#ancia di#uela en un l.-uido o #olvene/ o#ervando el de#cen#o del %uno de con*elacin de la di#olucin #e %odrá deerminar el %e#o molecular del anicon*elane comercial, la #acaro#a, cloruro de #odio ' la curva de enfriamien enfriamieno o del a*ua2 Ademá#, Ademá#, ami"n allaremo# el $acor de 4an Hoff denominado denominado como i, el cual e# un %arámero -ue indica la canidad de e#%ecie# %re#ene# -ue %rovienen de d e un #oluo, ra# la di#olucin del mi#mo en un #olvene dado ' lo allaremo# en la #acaro#a ' el cloruro de #odio2 5ediane "#a %rácica e#aremo# em%leando %ro%iedade# coli*aiva# de la# #olucione# con #oluo# no voláile#, analizando mue#ra# -ue conienen diferene# concenracione# de lo# diferene# #oluo#, %ara a#. oener la# diferene# ala#, *ráfica# ' el análi#i# -ue re-uiere e#a %rácica2
alara# lave# rio#co%ia, e#o molecular, uno de con*elacin, $acor de 4an 4an Hoff, ro%iedade# coli*aiva#2
1. Introducción
La crio#co%ia e# una %ro%iedad coli*aiva/ lo -ue -uiere decir -ue de%ende de lo# nmero# de mole# %re#ene# de la #u# #u#an anci ciaa di#u di#uel ela a en un #olv #olven ene e con con can canid idad ade# e# deerminada#2 :#e m"odo e# uilizado %ara deerminar el %e#o molecular de un com%ue#o o má# di#uelo# en un #olvene, con condicione# li*ada# enre #. como -ue no reaccionen o en*an valore# di#ino# %ara #u %uno de con* con*el elac aci in, n, medi median ane e el de#c de#cen en#o #o del del %un %uno o de con*elacin del #olvene -ue conforma la #olucin, donde no e# el mi#mo -ue %ara el di#olvene %uro, indicando a#. la %re# %re#en enci ciaa de com% com%ue ue# #o# o# en un di#o di#olv lven ene e22 La crio#co%ia e# im%orane %ara deerminar el %orcena;e de cada com%ue#o o #oluo -ue #e encuenra en el #olvene a#. a#. como como am ami"n i"n e
> ?c ?c
¿
2. Materiales y Métodos
:n "#a %rácica %rácica lo# maeriale# u#ado# %ara deerminar el el %uno de con*elacin fue %rinci%almene el ermmero -ue no# no# #irvi #irvi %ara %ara deerm deermina inarr la em%er em%erau aura ra de la# diferene# #olucione# a di#ina# concenracione#, al i*ual -ue %ara verificar ' ener en cuena -ue el a@o de ielo e#uviera en el ran*o de em%eraura de +B a 10B2 ?ami"n ?ami"n #e uilizaron vidrio# de relo; ' e#%áula %ara %e#ar la canidad nece#aria de ca#a #oluo, la %i%ea %ara e<raer *raduadamene el anicon*elane ' el a*ua2 La varilla de a*iacin %ara diluir lo# #oluo#, uo# de en#a'o donde adicio adicioná náamo amo## la# difere diferene ne## #oluci #olucion one# e# con la# -ue raa;amo# ' %or ulimo va#o# de %reci%iado de 10 mL en lo# -ue icimo# el a@o de ielo ' a*re*áamo# el uo de
Kc X gr soluto X 1000 gr disolven disolvente te X P. M 1
en#a'o con la #olucin, el ermmero ' a*iáamo# con la varil varilla la de vidrio vidrio22 :n e#a e#a o%oru o%oruni nidad dad raa; raa;amo amo## con reacivo# ale# como el Anicon*elane comercial/ el cual era de color color naran naran;ad ;ado o inen# inen#o o ' #e*n #e*n lo inve# inve#i* i*ado ado %re#ena una den#idad de 1,09+7 *CmL2 Dilizamo# el loruro de Sodio, la Sacaro#a lo# cuale# #e di#olvieron en a*ua ' #on oalmene #olule# en "#a2
T (°C) 4 2 0 -230 -4 -6 -8 -10
. Resultados y An!lisis "a#la 1. Ca$#io de te$%eratura &'C( Antic nticon on)e )ela lant ntee co$ co$erc ercial ial se)*n e)*n el tie$ tie$%o %o transcurrido. "ie$%o &s( 30 60 90 10 1+0 180 10 !0 70 300
del &s( &s(
60
90
1 20 1 50 50 1 80 80 2 10 10 2 40 40 2 70 70 3 00 00
T (°C)
" &' &'C( 3 ! ! ! + + 6 7 8
+r!,ica +r!, ica 1. "e$%e e$%era ratur tura a &'C( &'C( del del Antico nticon)e n)elan lante te co$ercial en ,unción del tie$%o &s(.
"a#la 2. Ca$#io de te$%eratura &'C( de la Sacarosa se)*n el tie$%o &s( transcurrido. "ie$%o &s( 30 60 90 10 1+0 180 10 !0 70 300
Dilizamo# 30 mL de Anicon*elane comercial en +0 mL de H2#e 2#ervam rvamo# o# -ue la em%er em%erau aura ra inici inicial al de la #olucin fue de +B ( o #ea ane# de #omeerla al a@o de ielo)2 :n la lieraura, enconramo# -ue la den#idad del anicon*elane e# de 1,09+7 *CmL2 :nonce# allamo# la ma#a mE 30 mL 2 1,09+7 *CmL
" &'C( 9 ! ! ! ! 1 1
ara e#e inci#o, a*re*amo# 17 * de Sacaro#a a +0 mL de H/ de lo# cuale# a*re*amo# al uo de en#a'o la canidad de 8 mL2 #ervamo# -ue la em%eraura de la #olucin inicialmene inicialmene era de ! B ane# de a*re*arla al a@o de ielo ' de#%u"# de#%u"# de lo# 30 # comenz a a;ar como como #e mue#ra en la ?ala 12
mE 3,871 * ?eniendo ?eniendo en cuena -ue uilizamo# la canidad de 3,871 * no ouvimo# lo# re#ulado# adecuado#/ 'a -ue al aer an anaa can canid idad ad de #olu #oluo o en la #olu #oluci cin n el %un %uno o de con*elacin de la #u#ancia no no# ia a re#ular en dico lao laora rao ori rio o ' muco muco meno meno## con con el erm ermm me ero ro -ue -ue en. en.am amo# o# a la mano mano22 Fnve Fnve# #i* i*an ando do ' com% com%ar aran ando do enconramo amo# -ue el %uno de con*elacin del anicon*elane e# de +!B2 :# im%orane re#alar -ue en e#e ca#o uo un *ran error de i%o aleaorio/ o #ea -ue fue fue un erro errorr acci accide den nal al oca# oca#io iona nado do %or %or la fal falaa de conocimieno de la den#idad del Anicon*elane/ Anicon*elane/ 'a -ue en nue#ra *u.a o manual de laoraorio no# indican -ue #e dee a*re*ar la canidad de 321 * ' %or error #e izo la %racica con la canidad errnea de 32871 *2 Al momeno de *raficar, no# damo# cuena -ue cada vez de#ciende má# la em%eraura como #e refle;a en la +r!,ica 1.
T (°C) 10 5 0 30
60
90
120 1 50 50 1 80 80 2 10 10 2 40 40 2 70 70 3 00 00
-5 T (°C)
+r!,ica 2. "e$%eratura "e$%eratura &'C( de la Sacarosa en ,unción del tie$%o &s(. 2
Hallamo# la em%eraura de fu#in de la Sacaro#a ' ouvimo# -ue
:n e#a o%orunidad a*re*amo# ,90! * a +0 mL de H 2 e e#a #olucin a@adimo# 7 mL al uo de en#a'o ' %re#enaa una em%eraura de 19B, no# a#e#oramo# de -ue el a@o de ielo e#uviera denro del ran*o adecuado ' e#aa en 6B2
m 1H11 E E 1,01 < 1 E 1!!,1 1!!,1 H E 1,0079 < E ,138
on la informacin %re#enada %re#enada en la ?ala ?ala 3, %rocedemo# a *raficar
E 1+,999 < 11 E 17+,989 m 1H11 E 3!,8+ *CmL
Kc . gr soluto soluto.. 1000
T (°C)
> ?f ¿ gr solv solven ente. te. P . M
15 10
> ?f E ! 2 (17 *) 2 1000 1000 C +0 * 2 3!,8+
5
> ?f E !
0 30 -5
La con#ane de crio#co%ia fue omada como ! 'a -ue e# el valor -ue #e manuvo con#ane como #e refle;a en la ráfica ' como re#ulado no# da -ue la em%eraura de fu#in de la Sacaro#a e# de ! B2
60
90
120 1 50 50 1 80 80 2 10 10 2 40 40 2 70 70 3 00 00 T (°C)
on lo anerior, %odemo# evaluar i %ara la #acaro#a "a#la "a#la . "e$%eratura "e$%eratura &'C( NaCl en ,unción del tie$%o &s(.
n = 17 * C 3!,8+ E 0,0+ mol mol > ?f E !
Al deall deallar ar la ráfic ráficaa 3/ #e refle; refle;aa claram claramen enee -ue la con#ane de crio#co%ia e# 12 I eniendo en cuena e#o, %odemo# allar la em%eraura em%eraura de fu#in de la #al
Gc E ! > ?f E m Gc 2 i
m al E a E ,989
!B E 0,0+ mol 2 (!) i
l E 3+,!+3
!B E 0, i
m al E +8,!! *CmL
! B C 0, E i
Kc . gr gr solut soluto o . 1000
i = 0
> ?f ¿ gr solv solven ente. te. P . M
e e#a manera emo# allado el facor de 4an Hoff/ el cual no# dio como re#ulado 02
> ?f E 1 2 (,90! *) 2 1000 C +0 * 2 +8,!! > ?f E 1 Hallando la em%eraura de fu#in de la #al, allamo# de inmediao i:
"a#la "a#la . Ca$#io de "e$%eratura &'C( de NaCl se)*n el tie$%o &s( transcurrido. "ie$%o &s( 30 60 90 10 1+0 180 10 !0 70 300
> ?f E 1
" &'C( 10 7 + 3 1 1 1 0 0 1
n = ,90! * C +8,!! E 0,0!97 mol Gc E 1 > ?f E m Gc 2 i 1 E 0,0!97 mol 2 1 i 1 E 0,0!97 i i = 0,1 3
enemo# como re#ulado -ue el facor de 4an Hoff e# 0,12 Al verlo# re#ulado# de la #acaro#a ' del cloruro de #odio refle;amo# -ue no e# muca la diferencia -ue #e %re#enan enre e#o# do# facore#/ 'a -ue e# m.nima al #er de 0,12
> ?f E ! 2 7 * C 7 * 2 18,01!8 > ?f E ,0! or ulimo allamo# la em%eraura de fu#in del a*ua, la cual no# da ne*aiva ' %or ende analizamo# -ue no e# ciera e#a informacin, %or lo -ue afirmamo# -ue uvimo# errore# en e#e inci#o2 Al i*ual la com%aramo# con la -ue re%ora la lieraura ' #on mu' diferene# 'a -ue %ara el a*ua a' un %uno de fu#in de 0B2
"a#la "a#la -. Ca$#io de "e$%eratura &'C( del 2O se)*n el tie$%o &s( transcurrido. "ie$%o &s( 30 60 90 10 1+0 180 10 !0 70 300
" &'C( 8 ! 1 0 1 3 ! ! ! !
-. Conclusiones
5ediane 5ediane la e<%erimen e<%erimenacin acin lo*ramo# lo*ramo# o#ervar o#ervar -ue a medida -ue %a#an lo# #e*undo#/ va a;ando la em%eraura de la# #olucion #olucione#2 e#2 I uando uando e#a# lle*an lle*an a un e#ado e#ado con#ane #e denomina o #e dice -ue e#e e# la con#ane de crio#co%ia2 :# de *ran im%orancia -ue el a@o de ielo e#e en el ran*o ran*o de em%er em%erau aura# ra# ' al*o al*o -ue no# #or%r #or%rend endi i fue a%render -ue la #al, #ea el cloruro de #odio a'udara a -ue #e manuviera el frio en dico a@o2
ara ara all allar ar la curv curvaa de enfr enfriam iamie ien no o del del a*ua a*ua %ura %ura uilizamo# 7 mL en un uo de en#a'o, e#e %re#enaa una em%eraura de 17B ' el a@o de ielo enia em%eraura de 6 B2 on e#o# dao# %rocedemo# a *raficar
Se deen eviar al má
10 8 6
$ue mu' dif.cil dif.cil raa; raa;ar ar o analiz analizar ar lo# re#ul re#ulad ado# o# del an anicon icon*e *ellane ane com comerci erciaal 'a -ue -ue en en.amo# amo# %oca oca informacin #ore "#e2
4 2 0 30 -2
60
90
120 15 1 50 18 1 8 0 21 2 10 24 2 40 27 2 70 30 3 00
-4
/. Re,erencias 0i#lio)r!,icas
-6
(1) an*, &2/ old#', G2 Cemistr!, Cemistr!, 8 ed2/ 5craK Hill :ducaion, 002
T (°C)
Serman, A2, Serman, S2 J2, ' &u##ioff L2 (006)2 Conceptos "ásicos de Química (7a ed2)2 5"
+ra,ica -. "e$%eratura &'C( del 2O en ,unción del tie$%o &s(.
:n la *ráfica oalmene anerior, #e refle;a -ue la con#ane de crio#co%ia e# ! / con la -ue allamo# la em%eraura de fu#in
MroK MroKn, n, ?2 L2, L2, Lem Lemar' ar', Jr2 Jr2 H2 :2, :2, ' Mur# Mur#e en, n, M2 :2 (1993)2 Químic Química: a: la cienci ciencia a centra central l (+a (+a ed2)2 ed2)2 5"
m H E H E 1,0079 < E ,01+8 E 1+,99 m H E 18,01!8 > ?f
¿
Kc . gr soluto soluto.. 1000 gr solv solven ente. te. P . M
4
