1. Explica que se entiende por propiedades constitutivas y por propiedades coligativas. Dar al menos 4 ejemplos de cada tipo.

Cuando un soluto y un solvente dan origen a una solución, la presencia del soluto determina una modificación de algunas propiedades como densidad, viscosidad, punto de fusión, punto de ebullición, etc (como lo hemos visto en las prácticas anteriores) con relación a su estado normal en forma aislada. Esas modificaciones se conoce como propiedades de una solución.Las propiedades de las soluciones se clasifican en dos grandes grupos:

Propiedades Constitutivas: Son aquellas que dependen e la naturaleza de las partículas disueltas. Las cuales son

1. Densidad2. Viscosidad3. Conductividad Eléctrica4. Índice de Refracción

Propiedades Coligativas: también llamadas colectivas y son aquellas que dependen del número de partículas (moléculas, átomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente. Las cuales son:

1. Descenso en la presión de vapor del solvente,2. Aumento del punto de ebullición,3. Disminución del punto de congelación4. Presión osmótica.

Es decir, son propiedades de las soluciones que solo dependen del número de partículas de soluto presente en la solución y no de la naturaleza de estas partículas.

2. Discute cada una de las propiedades coligativas.

Propiedad Coligativa 1: Descenso de la presión de vaporLos líquidos no volátiles presentan una gran interacción entre soluto y solvente,

por lo tanto su presión de vapor es pequeña, mientras que los líquidos volátiles tienen interacciones moleculares más débiles, lo que aumenta la presión de vapor. Si el soluto que se agrega es no volátil, se producirá un descenso de la presión de vapor, ya que este

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICOFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICASSECCIÓN FISICOQUÍMICA

LABORATORIO DE Fisicoquimica II

INVESTIGACION PREVIA

PRACTICA N° 7 Propiedades Coligativas

SEMESTRE 14-I

GRUPO: 1301-B

NOMBRE DEL EQUIPO:

“Gatitos”

reduce la capacidad del disolvente a pasar de la fase líquida a la fase vapor. El grado en que un soluto no volátil disminuye la presión de vapor es proporcional a su concentración.

Propiedad Coligativa 2: Aumento punto de EbulliciónUn disolvente tiene menor numero de partículas que se convierten en gas por la

acción de las moléculas del soluto en la superficie. Esto provoca el descenso del punto de ebullición, pues la presión de vapor se igualará a la presión atmosférica a mayor temperatura.

Así: dTe = PeAB - P0B

El descenso del punto de ebullición dTe se obtiene por la diferencia entre el punto de ebullición de la disolución (PeAB) y el punto de ebullición del disolvente puro (PoB).Además se sabe también que dTe = Ke m

donde Ke es la constante ebulloscópica que establece el descenso del punto de ebullición de una disolución 1 molal y es propia de cada disolvente y está tabulada. Para el caso del agua es 0,52°C/m. m es la molalidad.

Ej. ¿Cuál es el punto de ebullición de una solución de 100g de anticongelante etilenglicol C2H6O2 en 900 g de agua (Ke= 0,52°C/m). (datos: masa soluto 100g; peso molecular etilenglicol 62 g/mol; masa solvente agua 900g; peso molecular agua 18 g/mol; Ke = 0,52°C/m; T°e= 100°C)

Respuesta: Si dTe= Te - T°e (1) y dTe = Ke m (2), para obtener Te necesitamos dTe (ascenso de temperatura de ebullición), lo obtenemos de ecuación (2).62g ----- 1 mol100g ----X moles ; X = 1,613 moles de soluto

Molalidad = 1,613 moles/ 0,9 Kg solvente = 1,792 molalLuego dTe = 0,52°C/m x 1,792 molal = 0,9319°C

Así en la ecuación (1), dTe = 0,9319 = Te - T°e0,9319 + 100 = TeTe = 100,9319°C

Propiedad Coligativa 3: Descenso punto de congelaciónEn una solución, la solidificación del solvente se producirá cuando éste rompa sus

interacciones con el soluto y se enlace nuevamente como si estuviera puro. Para ello la temperatura debe bajar más que el punto en el cual el disolvente se congelaría puro, por lo tanto, el punto de congelación es siempre más bajo que el disolvente puro y directamente proporcional a la concentración del soluto.

El descenso del punto de congelación dTc = T°cB - TAB

siendo T°cB el punto de congelación del solvente puro y TAB el punto de congelación de la disolución.Experimentalmente, también se observa que dTc = Kc m

donde Kc es la constante crioscópica que representa el descenso del punto de congelación de una solución 1 molal y es propia de cada disolvente y esta tabulada. Para el agua es 1,86°C/m; m es la molalidad.

El punto de congelación es la temperatura a la cual la presión de vapor del liquido y del sólido son iguales, provocando que el liquido se convierta en sólido.

Ej. Para el etilenglicol se debe calcular el punto de congelación de una solución de 100g de anticongelante, en 900 g de agua, sabiendo que Kc= 1,86°C/molal

Respuesta: Determinemos la molalidad de la disolución:62g ------ 1mol100g -----X; X = 1,61 moles de soluto; molaridad = 1,61 moles/0,9 Kg solvente = 1,79 molal

Así dTc = 1,86°C/m x 1,79 molal = 3,33°Cdespejando se obtendrá: 3,33°C = dTc = Tc - Tc ; si T°C = O°C, entonces: Tc = -3,33°C

Propiedad Coligativa 4: Presión osmótica

Al poner en contacto dos disoluciones de diferente concentración a través de una membrana semipermeable se producirá el paso del disolvente desde la disolución más diluida hacia la más concentrada, fenómeno conocido como osmosis.

La Presión osmótica es aquella que establece un equilibrio dinámico entre el paso del disolvente desde la disolución diluida hacia la mas concentrada y viceversa.

3. Escribe y describe las ecuaciones para calcular las propiedades coligativas considerando a la solución como ideal y como diluida ideal.

Ley de RaoultDisolución ideal. Es aquella en la que las moléculas de las distintas especies son

tan semejantes unas a otras que las moléculas de uno de los componentes pueden sustituir a las del otro sin variación de la estructura espacial de la disolución o de la energía de las interacciones intermoleculares.Al considerar un sistema binario ideal en equilibrio, para cada componente podemos establecer:

Así, si la sustancia i estuviera en equilibrio con su vapor y en estado puro:

μi ( l )=μi0 (g )+RTln

PiP0

Si la sustancia i estuviera en equilibrio con su vapor y en estado puro:

μ¿i ( l )=μi

0 (g )+RTlnP iP0

Ley de Henry. Disolución diluida idealDisolución diluida ideal (o idealmente diluida). En ella las moléculas de soluto prácticamente sólo interaccionan con moléculas de disolvente, ya que la dilución del soluto es elevadísima.El soluto cumple la ley de Henry: “La presión parcial del soluto es proporcional a su fracción molar”.

Pi=k1 x i(x i→0 ;T=cte)

Ecuación de Van’t Hoff:Pi = nRT/V;

donde Pi es la presión osmótica; R = 0.082 atmL/K mol; T la temperatura en K; V el volumen en L.

Si el volumen de la solución fuera 1L entonces n/V = Molaridad y la ecuación quedaría como:

Pi = MRT

Ej. La presión osmótica promedio de la sangre es 7.7 atm a 25°C. ¿Qué concentración de glucosa será isotónica con la sangre?

Respuesta: M = pi/RT, reemplazando, M=7.7 atm /0.082L atm/ Kmol x 298°KM = 0.31 M o 5.3%

TABLA DE ECUACIONES PARA CADA PROPIEDAD COLIGATIVA

4. Elabore un diagrama de flujo de la actividad experimental.

Fin

Preparar dos baños de agua a diferentes temperaturas

Triplicado

Triplicado

15 °C

Hacer pasos 3 y 4 para el tubo con terbutanol y benzofenona

Trasferir el tubo al baño de agua fría y tome una lectura de la temperatura cada 15 s, después de

observar que la temperatura se mantiene constante durante uno o dos min. Tomar 6

lecturas más, aun cuando la temperatura continúe disminuyendo.

Tubo de ensayo

Hacer pasos 3 y 4 para el tubo de ensayo con terbutanol y

benzofenona

Repetir

Tubo con terbutanol fundido

Colocar 5 g de terbutanol y de 100 a 200 mg de la muestra

problema

Sumergir el tubo que contiene el terbutanol en el baño de agua caliente y esperar a que la temperatura llegue a un

valor entre 38 y 40 °C.

Colocar 5 g de Terbutanol

40° C

2 vasos de 600 ml

Propiedades coligativas

Bibliografía● Levine, I. N., Fisicoquímica, 5ª Ed, Vol 1; 2004; Mc Graw Hill.● http://quimica2medio.blogspot.mx/p/propiedades-coligativas.html ● http://www.radiodent.cl/quimica/propiedades_coligativas_de_soluciones.pdf ● http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/coligati.pdf