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Elevación del punto de ebullición y descenso del punto de congelación

Educación secundaria superiorQuímicaDescenso crioscópico, elevación ebulloscópica y presión osmótica ideal del agua en el límite de dilución, con un factor de disociación del electrolito prescrito

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Acerca de este experimento

Disuelva un soluto no volátil y compare su disolución con agua pura en un baño controlado. Mida cómo afectan la cantidad de soluto, la masa del disolvente y la disociación a las temperaturas de inicio de la congelación y la ebullición.

Objetivos de aprendizaje

  • Use la molalidad, en lugar de la masa total de la disolución, para los desplazamientos de los puntos de congelación y ebullición.
  • Relacione la disociación con el número efectivo de partículas disueltas.
  • Distinga una temperatura de inicio de una fracción de fase o una tasa calculadas.

Cómo usarlo

  1. 1Compare la glucosa, el cloruro de sodio y el cloruro de calcio a la misma molalidad.
  2. 2Cambie la fracción de disociación del electrolito y observe el factor efectivo de partículas.
  3. 3Ajuste el baño a cada temperatura de inicio y compare los indicadores del agua pura y de la solución.
  4. 4Añada agua a una cantidad fija de soluto y registre los cambios de temperatura resultantes.

El modelo

La disociación parcial del electrolito cambia el número efectivo de partículas.
Las constantes del agua se expresan en kelvin·kilogramos por mol a una atmósfera.
La aproximación osmótica para soluciones diluidas estima el volumen de la solución usando el volumen inicial del agua.

Supuestos

  • El soluto no es volátil y permanece disuelto. Las ecuaciones ideales del límite diluido no tienen en cuenta los coeficientes de actividad, los eutécticos ni los límites de solubilidad.
  • La temperatura del baño se impone. Los indicadores de hielo y burbujas señalan posibles condiciones de inicio, no la cantidad calculada de agua congelada, la duración de la ebullición ni la tasa de evaporación.
  • Para calcular la concentración osmótica, se aproxima la densidad del agua a un kilogramo por litro. Una advertencia señala que las molalidades superiores a 0,5 mol por kilogramo constituyen una extrapolación al régimen concentrado.

Pruébalo en clase

  1. Q1¿Por qué masas iguales de soluto no producen la misma disminución del punto de congelación?
  2. Q2¿Por qué pueden diferir las soluciones electrolíticas reales de la predicción ideal de disociación completa?

Preguntas frecuentes

¿Es el aumento del punto de ebullición una predicción de que el líquido puede calentarse indefinidamente?

No. Es el inicio del equilibrio con respecto al agua pura a la misma presión. El control del baño no es un cálculo de energía térmica ni de evaporación.

¿Por qué la glucosa no disociada sigue cambiando el punto de congelación?

Cada molécula de glucosa disuelta es una partícula de soluto. La disociación no es necesaria para que se produzca un efecto coligativo.