COM PORTAM IENTO DE SOLUCIONES SOLUCIONES BINARIAS BINARIAS
Ginet Tatiana Álvarez Victoria
[email protected] Ma Camila Pacheco Rivera
[email protected] Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Departamento de Química, Universidad del Valle sede Yumbo, Colombia
Resumen : Para la práctica se determinó el
Datos cálculos y resultados
comportamiento de una solución binaria (cloroformo - acetona) con respecto a su cumplimiento cum plimiento con la ley de Raoult, con la diferen di ferencia cia de que en este caso en especial especi al no se se m medirá edirá la presión de vapor de la sustancia si no que se tomará en cuenta la temperatura, sabiendo que a mayor temperatura habrá may m ayor or presión, y al variar las fracción molar de la sustancia cambiara temperatura de ebullici ebulli ción, ón, para analizar todo todo esto se tendrá como base el diagrama de Raoult del comport com portamiento amiento ideal.
En la tabla 1 se menciona una serie de datos teóricos pertenecientes perteneci entes a las sustancias utilizadas utilizadas en la práctica. generales teóricos. teóricos. Tabla 1. Datos generales Sustancia Cloroformo Acetona
Formula molecular CHCl3 C 3H 6O
Masa molecular 119,38g/mol 119,38g/mol 58,08g/mol
Temperatura De ebullición 61.2 56
Densidad (g/cm3) 1,49 0,79
En la práctica práctic a tuvimos tuvimos que tomar las temperaturas temperaturas de ebullición de cada sustancia la cual serán comparadas com paradas con co n la teoría ya qu quee está vario vario por la presión del ambiente. ambi ente. Para este proceso se utilizó utilizó principalmente princ ipalmente un con condensador densador y un u n balón de destilación con tapón para realizar el proceso cloroformo-cetona cl oroformo-cetona y aplicar aplic ar la ley de Raoult en una solución binaria.
Objetivos
*Determinar los puntos de ebullición de líquidos puros y de sus mezclas
Figura 1. M ontaje para determinar el punto de ebullición ebullici ón de una solución líquida
*Determinar el comportamiento de las soluciones binaria * Reconocer una solución ideal * Aplic Aplicar ar la ley de Raoult
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En la siguiente tabla se relacionan las fracciones molares de cloroformo y acetona con sus respectivos puntos de ebullición Tabla 2. xA =fracción molar de Cloroformo, xB= fracción molar
de Acetona.
.
Moles A 0,125 0,125 , 0 0,050
M oles B 0 0,054 , 0,136 0,136
xA 1,00 0,71 , 0 0,27
xB 0 0,29 , 1,00 0,73
Puntos de ebullición 59° 60 ° 52° 60°
Grafica 1. En esta grafica podemos observar el cambio de
temperatura y fracción molar
Análisis de resultados
Cálculos para deducir la fracción molar 1. Xcloroform o=
0,125
La ley de Raoult establece que cuando una sustancia se disuelve en un líquido, se reduce la presión de vapor de este; dicha disminución es proporcional al número de moléculas del soluto que hay en la disolución. En nuestra practica se utilizaron dos sustancias puras muy volátiles , la cuales fueron el cloroformo y la acetona donde utilizamos un m étodo de condensación y tomamos el punto de ebullic ión del cloroformo y la acetona, también estas se mezclaron para establecer el comportamiento de las soluciones binarias , la solución binaria es la que se compone de dos constituyentes el constituyente más abundante es denominado solvente y el que se encuentra en menor cantidad soluto , el solvente es el único constituyente volátil de la solución , ahora una solución compuesta de varias soluciones volátiles que se encuentran en un recipiente previamente evacuado, como los constituyentes son todo volátiles parte de la solución pasara al la fase de vapor a una temperatura determinada.
= 1,0
0,125 Fracción m olar Xacetona 0 porque n o fue agregada en es te punto, 2. - Xcloroformo
-Xacetona
0,125 0.179
0,054
= 0,71
= 0,29
0,179 3.
-Xcloroform o
0,125
= 0,48
0,261 -Xacetona 0 ,136
= 0,52
0,261 4. –Xcloroform o no hay fracción mol ar ya que en es te punto no se agregó cloroformo -Xacetona 0,136
= 1,0
0,136 5. -Xcloroform o
0,050
= 0,27
En nuestra practica hubo dificultades ya que estas dos sustancias al mezclarse reac cionaban de una manera muy brusca y al tomar su punto ebullición varían en cuanto a la teoría.
0,186 -Xacetona
0,136
= 0,73
0,186
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La teoría nos dice que:
procedimientos, como puede ser la obtención del DNA de las células, o como compuesto fijador en el campo de la histología, para fijar muestras biológicas no vivas
Cloroformo Fórmula Molecular: CHCl3
La gran parte del cloroformo que está en el ambiente procede de procedimientos industriales, la mayor parte utilizado para la síntesis de productos químicos, o procedente de fábricas de papel. Es común también encontrarlo formando parte de las aguas de residuos, en plantas industriales donde se tratan aguas negras o agua potabilizada por cloración. Durante el proceso de cloración, que tiene lugar con la finalidad de eliminar bacterias del agua para consumo, se forma ciertas cantidades despreciables de cloroformo, que se desechan pues es un efecto secundario de la cloración no deseable.
Masa Molar: 119.4 g/mol Temperatura de Ebullición: 61.2 ºC Densidad: 1.498 g/ mL Acetona Fórmula Molecular: CH3H6O Masa Molar: 58.08 g/mol Temperatura de Ebullición: 56.5 ºC Densidad: 0.788 g/ mL En la práctica su punto de ebullición fue:
La acetona es una sustancia química que también se encuentra de forma natural en el medio ambiente. También se conoce como dimetil cetona, 2-propanona, y beta-ketopropane.
*Cloroformo = 59°C *Acetona = 52 °C El cloroformo, es un compuesto químico al que también se le conoce bajo nombres como triclorometano o tricloruro de metilo. Su fórmula química es CHCl3, y se presenta en estado líquido cuando lo tratamos a temperatura ambiente. Cuando hablamos del cloroformo siempre pensamos en una de sus principales características, su olor, que cuenta con ligeros matices cítricos pero con un aroma bastante fuerte y penetrante, además de altamente volátil. No tiene coloración, y a pesar de ser tan volátil no es inflamable.
Es un líquido incoloro con un olor y un sabor característicos. Se evapora fácilmente, es inflamable y se disuelve en el agua. La acetona se usa para hacer plásticos, fibras, medicamentos y otros productos químicos. También se usa para disolver otras sustancias. La propanona o acetona se emplea como disolvente de los éteres de celulosa, acetato de celulosa, nitrato de celulosa y otros ésteres de celulosa. El acetato de celulosa se hila de la solución de acetona. Las lacas, que provienen de ésteres de celulosa, se utilizan en solución en mezclas de disolventes que contienen acetona. El acetileno se almacena sin riesgo en cilindros bajo presión si se disuelve en acetona, la cual se absorbe en materiales inertes, como el asbesto. Tiene un bajo nivel de toxico
El cloroformo tiene diferentes utilidades o aplicaciones, debido a que es un reactivo que relajante, generalmente viene utilizado para dormir. Se trata de un reactivo químico muy usado en procesos de síntesis en el campo de la química orgánica, debido a que los enlaces entre el carbono y el cloro poseen una buena polarización.
La temperatura de estabilización del cloroformo es de 56 °C a esta temperatura el cloroformo empieza a ebullir y por lo tanto empieza a cambiar su estado lo cual también fue un dato que vario en nuestra practica puesto que el cloroformo comenzó a ebullir a los 50 °C
Otro uso común que tiene el cloroformo es como solvente, pues es bastante estable y puede mezclarse de manera sencilla con la gran parte de los lípidos de tipo orgánic os. También en el campo de la biología molecular, se usa en diferentes
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La temperatura que se logra al adicionar los 4.0 mL de acetona es de 52 °C esto se debe a que el soluto que es la acetona empieza a reaccionar con el solvente y se presentan rompimientos de enlace por tanto se libera calor a eso se debe que su temperatura aumente. En este caso denominamos un proceso exotérmico. Para el caso de los 6.0 mL de acetona que agregamos al cloroformo, luego de conocer la temperatura de ebullición que es de 52 °C miramos que es constante ya que la adición de ac etona no afecta la temperatura de la reacción
Anexos
1. Qué es un punto de ebullición normal? ¿Por qué los puntos de ebullición obtenidos en la presente práctica no coinciden con los encontrados en la literatura? R//: El punto de ebullición normal es aquella temperatura en la c ual la materia cambia de estado líquido a gaseoso a una presión de 760 mmHg o 1atm
Para el caso de los 10 ml de acetona, se conoce la temperatura de ebullición la cual es de 52 °C pues esta es la temperatura en la cual la acetona empieza a cambiar de estado y Cuando agregamos 4.0 mL de cloroformo a los 10 mL de acetona encontramos la temperatura de ebullición y es de 55°C esto quiere decir que durante la reacción nuevamente se rompen enlaces y se libera calor por tanto es un proceso exotérmico. Para la ley de Raoult es una desviación negatividad.
1. Teóricamente el cloroformo ebulle a los 61,2 °C 2. Teóricamente la acetona ebulle a los 56 °C No coinciden con los de la literatura debido al cambio de presión. 2. Con base en la fuerzas intermoleculares de cada componente que forma la solución de la presente práctica, explique el comportamiento de los dos sistemas respecto a si sufren o no desviaciones del comportamiento ideal.
Conclusiones
Se puede concluir si la disolución se comporta idealmente o por el contrario se desvían de dicho comportamiento (ideal) esto debido a las fuerzas intermoleculares de cada componente; como se pudo observar en las anteriores reacciones, entre los componentes de la disolución el punto de ebullición de la mezcla puede variar.
a) Si la fuerzas intermoleculares entre A y B son más débiles que entre las moléc ulas de A y las de B, entonces tienen una mayor tendencia a abandonar la disolución. Resultando la presión de vapor de la disolución mayor que la suma depresiones predicha, desviación positiva (endotérmico).
En los casos en el que el proceso es endotérmico dará una desviación positiva, exotérmico dará un desviación negativa, comportándose diferente a lo predicho por la ley de Raoult.
b) si las moléculas de A atraen las moléculas de B con más fuerza que las mismas, la presión dela disolución es menor que la suma de las presiones parciales predicha, desviación negativa (exotérmico).
Por otra parte podemos decir que el cambio del punto de ebullición de la práctica comparado con el punto de ebullición teórica tiene un c ambio debido a que pudo haber un cambio de presión.
3. Dé dos ejemplos de líquidos que cuando se mezclan forman soluciones: a. ideales, b. con desviación negativa, c. con desviación positiva.
Bibliografía
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Abbott, M. and Van Ness, H. (1994). Termodinamica. 1st ed. Milano [etc.]: McGrawHill libri Italia.
a. Benceno-Tolueno, Naftaleno-Tolueno
Barnard, A. and Mansell, A. (1967). Fundamentos de quimica fisica. 1st ed. Bilbao:
c. HCl-Agua, HI-Agua
Ediciones Urmo.
b. Etanol-Agua, i -butano-Agua
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4. Como podría determinar experimentalmente si una solución binaria es ideal o presenta un tipo de desviación, con solo mezclar sus componentes? Explique. R//: Podemos determinarla dependiendo de la temperatura de mezcla si endotérmica (desviación positiva) o exotérmica (desviación negativa).
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