RESUMEN En el informe se ver la determinacin crioscpica del peso molecular debido al punto de congelacin. El descenso crioscpico se puede explicar a partir de la variacin de entropa que se produce durante el cambio de fase.El descenso crioscpico se utiliza en la industria para determinar masas moleculares de productos qumicos que se fabrican, al igual que se hace a nivel de laboratorio. Tambin se emplea para controlar la calidad de los lquidos: la magnitud del descenso crioscpico es una medida directa de la cantidad total de impurezas que puede tener un producto: a mayor descenso crioscpico, ms impurezas contiene la muestra analizada.Los resultados muestran el porcentaje de error 2.36% por lo cual se puede decir que se ajusta a los resultados tericos y por lo cual fue una experiencia exitosa.Se discute que los tiempos debieron estar ajustados a los cambios de la variacin de la temperatura con el termmetro.Una conclusin importante puede ser que el descenso crioscpico es mayor cuando mayor es la concentracin de una disolucin en un determinado soluto en este caso la urea con el agua.Una recomendacin importante es que se debe tener cuidado al momento de manipular el termmetro beckmann debido a que de la calibracin efectuada al termmetro se ver los datos y si este no est calibrado la experiencia no resultara exitosa otro punto importante es que el tiempo que se emplee no debe pasar el intervalo de los cambios que se realizaran en el termmetro.

INTRODUCCIN

En el presente informe se ver que el descenso crioscopico se ve influenciado por la sal, esto debido a que el soluto ( sal) funde el hielo asiendo que la temperatura de fusin de la solucin sobresaturada de mantenga en estado lquido a 0 grados . Tambin La entropa es una medida del desorden del sistema. As, un slido puro est ms ordenado que un lquido puro, y por lo tanto, este ltimo tiene una mayor entropa, un mayor desorden. El desorden es debido a que las partculas (molculas, tomos o iones) de un slido ocupan una posicin fija y solo vibran alrededor de esa posicin. Por el contrario, en un lquido las partculas estn en movimiento y no tienen una posicin determinada. Una disolucin lquida tiene ms desorden que un lquido puro ya que en la disolucin, adems de las partculas del disolvente en movimiento, tambin se encuentran las partculas de soluto en movimiento, lo que hace que el sistema est ms desordenado. En este sentido se podra decir que el descenso crioscpico se puede explicar a partir de la variacin de entropa que se produce durante el cambio de fase.

MARCO TERICO

CRIOSCOPIA(Del griego kryos, frio, y skopein, examinar). Mtodo utilizado para determinar el peso molecular de las sustancias disueltas. Se basa en la medida del punto de congelacin de una disolucin, y la comparacin de este punto con el punto de congelacin del lquido disolvente. Raoult ha demostrado que el descenso del punto (o temperatura) de congelacin es directamente proporcional a la cantidad de sustancia disuelta e inversamente al peso molecular de esta sustancia. [1]

DESCENSO CRIOSCPICOSe conoce comodescenso crioscpicoodepresin del punto de fusina la disminucin de latemperaturadelpunto de congelacinque experimenta unadisolucinrespecto a la deldisolventepuro.Todas las disoluciones en las que, al enfriarse, el disolvente solidifica , tienen una temperatura de congelacin inferior al disolvente puro. La magnitud del descenso crioscpico,Tc, viene dada por la diferencia de temperaturas de congelacin (o de fusin) del disolvente puro y de la disolucin,Tf*yTf, respectivamente:

El descenso crioscpico es una de laspropiedades coligativasy por lo tanto, la magnitud del descenso slo depende de la naturaleza del disolvente y de la cantidad de soluto disuelta, es decir, es independiente de la naturaleza de este ltimo. Cualquier soluto, en la misma cantidad, produce el mismo efecto.

Causas del descenso crioscpicoEl descenso crioscpico se puede explicar a partir de la variacin deentropaque se produce durante elcambio de fase.La entropa es una medida del desorden del sistema. As, unslidopuro est ms ordenado que unlquidopuro, y por lo tanto, este ltimo tiene una mayor entropa, un mayor desorden. El desorden es debido a que las partculas (molculas,tomosoiones) de un slido ocupan una posicin fija y solo vibran alrededor de esa posicin. Por el contrario, en un lquido las partculas estn en movimiento y no tienen una posicin determinada. Una disolucin lquida tiene ms desorden que un lquido puro ya que en la disolucin, adems de las partculas del disolvente en movimiento, tambin se encuentran las partculas de soluto en movimiento, lo que hace que el sistema est ms desordenado. Podemos ordenar los sistemas de ms a menos entropa:

La variacin de entropa que se produce durante uncambio de estado, en este caso de lquido a slido, es la diferencia de entropa entre los estados final e inicial. En el caso de un disolvente puro, la variacin corresponde a la diferencia de entropa entre el disolvente slido y el disolvente lquido y se le llamarS*f; en el caso de una disolucin, la variacin de entropa es la diferencia entre la entropa del disolvente slido y la disolucin, y se le llamaSf. Esta ltima es superior a la primera porque la disolucin tiene ms entropa que el disolvente lquido. Por lo tanto:

Por otro lado, lacongelacines una transicin de fase de primer orden, es decir, tiene lugar con una variacin brusca de entropa de forma prcticamente reversible a latemperaturaypresinde equilibrio. As, se puede relacionar la variacin de entropa que se produce con la entalpa de cambio de fase (calor latente),Hf, y la temperatura,Tf, segn la ecuacin:

Dado que la variacin de laentalpa,Hf, es constante, tanto en el paso del disolvente lquido a slido como del disolvente de la disolucin a slido, se obtiene que si la variacin de entropa es mayor en el caso de la disolucin, la temperatura del cambio de fase deber ser menor para que el segundo miembro de la igualdad aumente para igualar la mayor variacin de entropa de la congelacin del disolvente de la disolucin. Matemticamente se demuestra:

Por tanto, lastemperaturas de congelacinde las disoluciones son siempre menores que las del disolvente puro debido a que la disolucin tiene ms entropa, ms desorden, que el disolvente lquido puro. A mayorconcentracinde soluto, mayor desorden, mayor entropa en la disolucin y, por lo tanto, menor temperatura de congelacin y mayor descenso crioscpico. [2]

CONSTANTES CRIOSCPICAS

La tabla muestra valores detemperaturas de congelaciny constantes crioscpicas,kf, expresadas en Ckgmol-1, de distintosdisolventes.Los valores se han analizado usando la expresin obtenido en la deduccin termodinmica de la constante crioscpica:

Las constantes crioscpicas sern elevadas si lo son las temperaturas de congelacin y lasmasas molares, ya que son directamente proporcionales. Es el caso delfenol, que tiene una temperatura de congelacin de 40C que hace que su constante crioscpica sea elevada. Elagua, por el contrario, tiene una masa molar baja, la menor entre todos los disolventes mostrados en la tabla, lo que da lugar a una constante crioscpica baja, la menor de las listadas.Sin embargo, las constantes crioscpicas sern elevadas si las entalpas de fusin son bajas. Este es el caso de disolvente como elciclohexanoy elciclohexanol, que tienen entalpas de fusin bajas, lo que da valores muy elevados para sus constantes crioscpicas. Ladietanolaminatiene una entalpa de fusin muy alta que compensa los elevados valores de la masa molar y de la temperatura de congelacin, lo que provoca que la dietanolamina tenga un valor medio de la constante crioscpica. [3]

DisolventeFrmulaMasa molarg/molEntalpa de fusinkJ/molTemperatura de fusinCkfCkgmol-1

cido acticoC2H4O260,0511,5416,63,63

AguaH2O18,026,010,01,86

AnilinaC6H7N93,1310,56-6,05,23

BencenoC6H678,119,955,55,07

CiclohexanoC6H1284,162,636,620,8

CiclohexanolC6H12O100,161,7625,442,2

DietanolaminaC4H11O2N105,1425,09283,16

EtilenglicolC2H6O262,0711,23-133,11

FenolC6H6O94,1111,2940,96,84

GlicerolC3H8O392,098,4818,23,56

ToluenoC7H892,146,85-94,93,55

p-xilenoC8H10106,1716,8113,24,31

Mtodo de Beckmann

La figura representa el aparato para determinar el punto de congelacin de una disolucin. Consta de un tubo o criscopo, con una tubuladura lateral por la cual se introduce la sustancia problema, dentro de otro tubo, quedando entre ambos una cmara de aire. Al criscopo se adapta un termmetro Beckmann, cuyo depsito va sumergido en la disolucin que se pretende estudiar. Este termmetro es de tipo diferencial, pudiendo medir variaciones de temperatura de 5C, entre 10 y +140 C, con una escala cuya divisin ms pequea equivale a 0,01 C, con lo cual pueden apreciarse las variaciones de temperatura con una precisin de 0,005 C. El agitador de vidrio que atraviesa el tapn del tubo se puede accionar con la mano o por medio de un motor, como se muestra en la figura 7. El criscopo y su cmara de aire van introducidos en un vaso que contiene una mezcla frigorfica de hielo fundente y sal.

Para efectuar una medida se determina, mediante el termmetro diferencial de Beckmann, primero el punto de congelacin del disolvente puro, por ejemplo agua, y a continuacin se introduce en el criscopo, el cual contiene una cantidad dada de disolvente, un peso conocido de soluto y se determina el punto de congelacin de la disolucin. [4]

Tabla de datos experimentales

Datos para la determinacin del peso de la urea0.6068

Datos de temperatura en funcin al tiempo para el solvente (AGUA):

Tiempo (s)Temperatura (C)

02,00

105,45

204,22

304,10

404,02

503,98

603,96

703,92

803,92

903,90

1003,88

1103,88

1203,87

1303,87

1403,87

1503,87

1603,89

1703,88

1803,86

1903,87

2003,85

2103,84

2203,83

2303,82

2403,81

2503,80

2603,78

Datos de temperatura en funcin al tiempo para la solucin. (UREA)

Tiempo (s)Temperatura (C)

05,00

103,85

203,45

303,20

403,11

503,11

603,10

703,10

803,09

903,07

1003,07

1103,05

1203,04

1303,04

1403,03

1503,00

1602,97

1702,95

1802,93

1902,90

2002,89

2102.87

2202,85

2302,84

2402,79

2502,74

2602,68

2702,64

2802,60

2902,56

3002,50

TABLA DE DATOS TEORICOS

PESO MOLECULAR DE LA UREA (g/mol)60,06

CONSTANTE CRIOSCOPICA DEL SOLVENTE (agua)1.86

Datos obtenidos de: http://es.wikipedia.org/wiki/Urea

Lide, D. R. (1996-1997).Handbook of Chemistry and Physics(77. edicin). Nueva York: CRC Press.

Gua de laboratorio.

CLCULOS:

a) Los grficos estn adjuntos en este informe.

b) Los puntos de congelacin estn en la respectiva grfica.

c) Calculando el peso molecular con los datos obtenidos en la prctica:

d) Calculando el porcentaje de error:

TABLA DE RESULTADOS

Punto de fusin del solvente (C)3.87

Punto de fusin del solucin (C)3.14

Peso formula de la muestra problema (UREA) 2.36

DISCUSIN DE RESULTADOS

La masa molecular de la urea hallada de forma experimental nos da como resultado y en comparacin con el dato terico el porcentaje de error obtenido es de 2.36% este ltimo se pudo haber originado debido a la incorrecta toma de temperaturas en el termmetro Beckmann.

Como se observa de las grficas los puntos de fusin del solvente (agua) y de la solucin son de 3.87C y 3.14C respectivamente, esto confirma que al agregar soluto (urea) a una sustancia pura como es el agua el punto de fusin disminuye.

CONCLUSIONES

Las propiedades de una solucin que depende de la concentracin de las partculas de soluto y no de su identidad se conocen como propiedades coligativas.

El descenso crioscpico o descenso del punto de congelacin de una solucin diluida depende de la concentracin de soluto y del tipo de solvente utilizado.

El punto de congelacin de una sustancia pura desciende cuando a la sustancia se le adiciona un soluto.

A partir del punto de fusin observado y conociendo el punto de fusin del solvente puro y la constante crioscpica de ste, es posible determinar la masa molecular del soluto.

Cuando aumenta la concentracin del solvente dentro del soluto, el tiempo transcurrido para que alcance la temperatura de congelacin tendr que ser mayor.

BIBLIOGRAFIA

[1] http://es.slideshare.net/evelyn-medina/la-crioscopa-2003

[2] http://es.wikipedia.org/wiki/Descenso_criosc%C3%B3pico

[3] Lide, D. R. (1996-1997).Handbook of Chemistry and Physics (77. edicin). Nueva York: CRC Press.

[4]https://books.google.com.pe/books?id=RUDGFei4e8C&pg=PA127&lpg=PA127&dq=metodo+beckmann&source=bl&ots=kwPFSeIfVr&sig=jJ_UTX5IQkUZ9HG5YbQaC2xAaq8&hl=es&sa=X&ei=X5VrVYbyHYzEggSPg4HICg&ved=0CBwQ6AEwAA#v=onepage&q=metodo%20beckmann&f=false