TALLERPROPIEDADES COLIGATIVAS

TALLER PROPIEDADES COLIGATIVAS

PRESENTADO A:

PRESENTADO POR:

JEISSON AVILA

JENIFER TRIANA

U.D.C.A

QUIMICA COLOIDAL

2014

PROPIEDADES COLIGATIVAS

1. Cite cuatro propiedades de una disolución que dependan de la concentración, pero no el tipo de partículas presentes como soluto. Escriba la expresión matemática y como afecta el aumento de concentración de soluto no volátil en las mismas.

ABATIMIENTO DE LA PRESION DE VAPORUn líquido en un recipiente cerrado establece un equilibrio con su vapor, en este equilibrio, la presión que el vapor ejerce se denomina presión de vapor. La adición de un soluto no volátil a un disolvente siempre baja la presión de vapor.El grado en el que el soluto no volátil abate la presión de vapor es proporcional a su concentración.Esto se expresa con la ley de Raoult

PA=X A PA°

XA= Fracción molar del disolvente en la disoluciónPA

° = presión del disolvente puro

Cuando los componentes son volátiles la presión de vapor total sobre la disolución es la suma de las presiones parciales de los componentes volátiles

PTOTAL=PA+PB=X A PA° +XB PB

°

ELEVACION DEL PUNTO DE EBULLICIONLa adición de un soluto no volátil, abate la presión de vapor de la disolución, por tanto la presión de vapor es más baja que la del líquido puro. El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a 1 atm. Con la adición del soluto la presión de vapor baja y se necesita una temperatura más alta para alcanzar una presión de vapor de 1 atm.El aumento del punto de ebullición respecto a la del disolvente puro es directamente proporcional al número de partículas de soluto por mol de moléculas de disolvente.

∆T b=K bmKb=Constante molal de elevación del punto de ebullición, depende solo del disolvente.m= molalildad

ABATIMIENTO DEL PUNTO DE CONGELACIONEl punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual se comienzan a formar los primeros cristales del disolvente puro en equilibrio con la disolución.Al agregar un solvente no volátil también se ve afectado el punto de congelación y este es más bajo que el líquido puro.

∆T f=K f m

K f =Constante molal de abatimiento del punto de congelación, depende solo del disolvente.m= molalildad

OSMOSISCuando dos soluciones se ponen en contacto a través de una membrana semipermeable (membrana que deja pasar las moléculas de disolvente pero no las de los solutos), las moléculas de disolvente se difunden, pasando habitualmente desde la solución con menor concentración de solutos a la de mayor concentración. Este fenómeno recibe el nombre de ósmosis.La presión osmótica puede definirse como la presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable

π=( nV )RT=MRT

M= molaridad de la disolución

2. A. Que es una disolución ideal?Una solución ideal es aquella en la cual sus componentes tienen estructura similar y las fuerzas intermoleculares entre moléculas iguales y diferentes son del mismo orden. Una solución ideal siempre es una solución diluida.

b. la presión de vapor de agua pura a 60 °C es de 149 Torr. La presión de vapor de agua sobre una disolución a 60°C que contiene el mismo número de moles de agua que de etilenglicol (un soluto no volátil) es de 67 Torr la disolución es ideal en términos de la ley de Raoult?

Si esta solución cumpliera la ley de Raoult la presión de vapor seria

PA=X A PA°

PA=0.5 x149TorrPA=74.5Torr

Al ver el resultado podemos ver que la solución no es ideal ya que no cumple la ley de Raoult ya que la presión experimental no coincide con la que predice la ley de Raoult.

3. Considere dos disoluciones, una formada por la adición de 10 g de glucosa a 1 l de agua y otra formada por la adición de 10 g de sacarosa a 1 l de agua. ¿las presiones de vapor sobre las dos disoluciones son iguales? ¿Por qué si o porque no?

Solución 1: 10 g de glucosa a 1 L de aguaSolución 2: 10 g de sacarosa a 1 L de agua

Presión de vapor 1: Moles

10 gC6H 12O6=1moldeC6H 12O6

180 gC6H 12O 6

=0.0555molde C6H 12O6

1000 g H 2O=1molde H 2O

18 g H 2O=55.555molde H 2O

Moles totales = 55.6110

Fracciones

X A=0.055555.6110

=0,998 x 10−3

X B=55.55555.6110

=0,999002

PA=X A PA°

PA=0,998 x10−3 x

4. A. calcule la presión de vapor del agua sobre una disolución que se prepara añadiendo 15 g de Lactosa a 100 g de agua a 338K

Presión de vapor: Moles

15 gC12H 22O11=1moldeC12H 22O11

342 gC12H 22O11

=0.044molde C12H 22O11


18 g H 2O=5.555molde H 2O


Fracciones

X A=0.0445.599

=7,858 x 10−3

X B=5.5555.599

=0,992142

PA=X A PA°

P agua a 338 K= 65°C = 187.5 Torr

PA=0,992142 x187.5Torr=186.027Torr

b.Masa de propilenglicol que se debe agregar a 0,5 kg de agua para reducir la presión en 4,6 torr a 40°C

∆ P=X BPA°

4,6Torr=XB x55.3TorrX B=0,0831=X A+X B

X A=0.917


18 g H 2O=27,778molde H 2O

X A→0,917= 27,778ntotales

n totales=30,81

X B→0,083=nde B30,81

n propilenglicol=2,56

2.56moles C3H 8O2=76gC3H 8O2

1molC3H 8O2

=194.32gdeC3H 8O2

5. a) calcule la presión de vapor del agua sobre una disolución que se preparó disolviendo 35 g de glicerina (C3H8O3) en 125 g de agua a 343 K, la presión de vapor del agua a esa temperatura es de 71,9 torr;

Presión de vapor: Moles

35 gC3H 8O3=1molde C3H 8O3

92gC3H 8O3

=0.3804molde C3H 8O3


18 g H 2O=6,9444mol de H2O


Fracciones

X A=0.38047.3248

=0.0519

X B=6.94447.3248

=0,9481

PA=X A PA°

PA=0,9981 x71.9Torr=71.76Torr

b. Calcule la masa de etilenglicol (C2H6O2) que se debe agregar a 1 kg de etanol (C2H5OH) para reducir su presión de vapor en 10 Torra 35°C. la presión de vapor del etanol puro a 35°C es 1x102 Torr

∆ P=X BPA°

10Torr=X B x 1x 102Torr

X B=0,11=X A+X B

X A=0.9

1000 gC2H 5OH=1moldeC2H 5OH

46 gC2H 5OH=21,7391mol deC2H 5OH

X A→0,9=21.7391n totales

n totales=24.1545

X A→0,1= nde B24.1545

n Etilenglicol=2.41545

2.41545molesC2H 6O2=62gC2H 6O2

1molC2H 6O2

=149.1579 gdeC2H 6O2

6. a 63.5°C, la presión de vapor del agua es 175 Torr y la de etanol de 400 Torr. Se prepara una disolución mezclando masas iguales de agua y etanola. calcule la fracción molar de etanol en disolución

0,5 gC2H 5OH=1moldeC2H 5OH

46gC2H 5OH=0.0109moldeC2H 5OH

0,5 g H 2O=1molde H 2O

18g H 2O=0,0278mol de H 2O

Moles totales: 0.0387Fracciones

X A=0.01090.0387

=0.2816

b. suponiendo un comportamiento de disolución ideal, calcule la presión de vapor de la disolución a 63,5°C

PA=X A PA°

PA=0.2816 x 400Torr=112.64Torr

1=X A+X B

X B=0.7184

PB=X BPB°

PB=0.7184 x 175Torr=125.72Torr

PT=PA+PB

PT=112.64Torr+125.72TorrPT=238.36Torr

c. Calcule la fracción molar de etanol en vapor que esta sobre la disolución

X A enel vapor=112.64Torr238.36Torr

=0.4726

7. A 20°C la presión de vapor de benceno es de 75 Torr y la de tolueno de 22 Torr. Suponga que el benceno y tolueno forman una disolución ideal.a. Determínela composición en fracciones molares de una disolución que tiene una presión de

vapor de 35 Torr a 20 °C PTOTAL=PA+PB=X A PA

° +XB PB°

35Torr=X A75Torr+X B22Torr

1=X A+X B(−22)

35=75 X A+22 X B

−22=−22 X A+−22 X B

13=53 X A01353

=X A

0.245=X A

1=X A+X B

0.755=X B

b. Calcule la fracción molar del benceno en el vapor arriba de la disolución descrita.

X A enel vapor=0.245 x75Torr

(0.245x 75Torr )+(0.755x 22Torr )=0.525

8. A. por qué un disolución acuosa 0,1 m de NaCl tiene un punto de ebullición más alto que una disolución acuosa 0.1 m de C6H12O6

Porque el NaCl es un electrolito fuerte por lo cual se disocia totalmente en iones. Un mol de NaCl produce dos veces más partículas disueltas que un mol de C6H12O6. El punto de ebullición está directamente relacionado con la concentración de soluto en la disolución y por tanto el punto de ebullición de NaCl es más alto.

c Calcule el punto de ebullición de cada disolución Sln de NaCl

NaClac -> Na+ + Cl-

1mol 1 mol + 1 moli= 2

∆T b=i Kbm

∆T b=2 x 0.51°Cm

x 0.1m

∆T b=0.102°CTemperatura de la disolución: 100°C+0.102°C= 100.102°C

Sln de C6H12O6

∆T b=K bm

∆T b=0.51°Cm

x 0.1m

∆T b=0.051°C

9. Acomode las disoluciones acuosas siguientes en orden de punto de ebullición creciente: una disolución al 10 % de glucosa, una disolución al 10% de sacarosa y una disolución al 10% de nitrato de sodio

10. Acomode las disoluciones acuosas en orden de punto de congelación decreciente: glicerina:0.04m, KBr:0.02m, fenol:0.03m

Glicerina es un no electrolito, KBr un electrolito fuerte y el fenol un no electrolitoPuesto que los puntos de congelación dependen de la molalidad total de las partículas de la disolución el orden esperado es:Fenol con menor punto de congelación y KBr y la glicerina tendrían el mismo punto de congelación ya que el KBr es un electrolito fuerte su i:2 y por tanto su concentración en disolución aumenta y el punto de ebullición igualara a el de la glicerina

11. Ordene las disoluciones acuosas siguientes de la menor a mayor punto de ebullición: glucosa: 0.120M, LiBr:0.05M, Zn(NO3): 0.05 MLa glucosa es un no electrolito, el LiBr y Zn(NO3) son electrolitosPor tanto

12. Calcule los puntos de congelación y de ebullición de cada una de las disoluciones siguientes

a. Glicerol (C3H8O3) 0.35m en etanol

∆T b=K bm

∆T b=1.22°Cm

x 0.35m

∆T b=0.427°C

TEMPERATURA DE EBULLICION: 78.4°C + 0.427°C= 78.827°C

∆T f=K f m

∆T f=1.99° Cm

x0.35m

∆T f=0.6965°C

TEMPERATURA DE CONGELACION: -114.6 - 0.6965°C= -115.2965°C

b. 1.58 mol de naftaleno en 14.2 mol de cloroformo

14.2molesCHC l3=119.5 gCHC l31molCHC l3

=1696.9 gdeCHC l3

m= msolutokg disolvente

m= 1.58moles naftaleno1.6969kgcloroformo

=0.9311

∆T b=K bm

∆T b=3.63°Cm

x 0.9311m

∆T b=3.38°C


∆T f=K f m

∆T f=4.68°Cm

x 0.9311m

∆T f=4.3575°C

TEMPERATURA DE CONGELACION: -63.5 – 4.3575 °C= -67.86°C

c. 5.13 g de Kbr y 6.85 de glucosa en 255 g de agua

5.13 gKBr=1molde KBr119 g KBr

=0,0431molde KBr

6.85 gC6H12O6=1moldeC6H 12O6

180 gC6H12O6

=0.0381moldeC6H 12O6


m=0.0431moles KBr+0.0381molesC6H 12O6

0.255kg H 2O=0.318

∆T b=K bm

∆T b=0.51°Cm

x 0.318m

∆T b=0.1622°C

TEMPERATURA DE EBULLICION: 100°C + 0.041°C= 100.041°C

∆T f=K f m

∆T f=1.86° Cm

x0.318m

∆T f=0.59°C

TEMPERATURA DE CONGELACION: 0 – 0.59 °C= -0.59°C

13. Calcule los puntos de congelación y de ebullición de cada una de las disoluciones siguientesa. Glucosa 0.4 m en etanol

∆T b=K bm

∆T b=1.22°Cm

x 0.4m

∆T b=0.488°C


∆T f=K f m

∆T f=1.99° Cm

x0.4m

∆T f=0.796°C

TEMPERATURA DE CONGELACION: -114.6 - 0.796°C= -115.396°C

b. 20 g de c10hh22 en 455g de chcl3

20 gC10H 22=1molC10H 22

142 gC10H 22

=0.141molde C10H 22


m=0.141moldeC10H 22

0.455kgCHCl3=0.3099

∆T b=K bm

∆T b=3.63°Cm

x 0.3099m

∆T b=1.125°C


∆T f=K f m

∆T f=4.68°Cm

x 0.3099m

∆T f=1.45°C

TEMPERATURA DE CONGELACION: -63.5 – 1.45 °C= -64.95°C

c. 0.45 mol d etilenglicol y 0.15 mol de kbr en 150 g de H2o

14. Calcule la presión osmótica de una disolución que se forma disolviendo 50 mg de aspirina (C9H8O4) en 0.250 L de agua a 25°C

π=( nV )RT=MRT

0.05 gC9H8O4=1molC9H 8O 4

180 gC9H 8O4

=0.278 x10−3mol deC9H 8O4

π=( 0.278x 10−3moldeC9H 8O 4

0.250 L )0.0821 L∗atmmol∗K

x 298K=0.0271atm

15. El agua de mar contiene 3.4 gr de sales por cada litro de solución. Suponiendo que el soluto consiste totalmente en NaCl(más del 90% es NaCl) calcule la presión osmótica del agua de mar a 20°C

π=i( nV )RT=MRT

3.4 g NaCl= 1mol Nal58.5 gNaCl

=0.0581molde NaCl

π=2( 0.0581mol de NaCl1L )0.0821 L∗atmmol∗K

x293K=2.79 atm

16. La adrenalina es una hormona que dispara la liberación de moléculas de glucosa adicionales en momentos de tensión o emergencia. Una disolucion de 0.64 g de adrenalina en 36 g de ccl4 causa una elevación de 0.49°C en el punto de ebullición. Determine la masa molar de la adrenalina

∆T b=K bm

0.49 °C=5.02 °Cm

xm

m=0.098m

17. El alcohol laurilico se obtiene de aceite de coco y sirve para elaborar detergentes. Una disolución de 5 g de alcohol laurilico con 0.1 kg de benceno se congela a 4.1. determine la masa molar del alcohol laurilico.

∆T f=T f puro−¿T f disolucion¿

∆T f=5.5−4.1=1.4 °C

∆T f=K f m

1.4 ° C=5.12 °Cm

xm

m=0.273m

m=moles desolutokgde solucion

0.273m=moles desoluto0.1kg

n=0.0273moles alcohol laurilico

masamolar= 5gde alcohol laurico0.0273mol deacido laurico

=183.15 gmol

18. La lisozima es una enzima que rompe las paredes celulares de las bacterias. Una disolución que contiene 0.15 g de esta enzima en 210 ml de disolución tiene una presión osmótica de 0.953 torr a 25 °C. calcule la masa molar de la lisozima.

π=( nV )RT=MRT

0.953Torr x1atm760Torr

=(mol deenzima0.210 L )0.0821 L∗atmmol∗K

x 298K

n=0.0108 x10−3

MasaMolar=gn

MasaMolar= 0.15 genzima

0.0108 x 10−3moles=1.388 x104 g

mol

19. Una disolución acuosa diluida de un compuesto orgánico soluble en agua se forma disolviendo 2.35g Del compuesto en agua para formar 0.25 L de disolución así preparada tiene una presión osmótica de 0.605 atm a 25°C. suponiendo que el compuesto orgánico es un no electrolito, determine su masa molar.

π=( nV )RT=MRT

0.605atm x=(molde soluto0.250L )0.0821 L∗atmmol∗K

x298K

n=6.1821x 10−3

MasaMolar=gn

MasaMolar= 2.35 gcompuesto

6.1821 x10−3moles=380.13 g

mol

20. La presión osmótica medida de una disolución acuosa de 0.01M de CaCl2 es de 0.674 atm a 25°C. a. Calcule el factor de vant goff de la disolución

π=iMRT

0.674 atmx=i x 0.01M x0.0821L∗atmmol∗K

x298K

i=2.755

b. Como cabe esperar que cambie el valor de i al aumentar la concentración de la disolución.

Cuanto más concentrada está la disolución, tanto mayor es la formación de pares de iones y menor el valor medido de i.

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