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T2: temperatura de ebullición de la solución.     T1: temperatura de ebullición del solvente puro.     ∆T: variación de te...
3. Tomar la temperatura de la solución al inicio antes de calentar   4. Calentar la solución indicada y tomar la temperatu...
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Equilibrio fisico

  1. 1. PRÁCTICA No. 3 EQUILIBRIO FÍSICOOBJETIVO: Que el alumno analice y discuta como afecta la concentración de unamezcla el cambio de estado líquido-gas.FUNDAMENTO: Se dice que una sustancia a diferentes condiciones de presión y temperaturapuede existir como sólido, líquido y gas, existen también condiciones específicasde cada sustancia que permiten la relación entre dichas fases. El estudio teóricode las condiciones de tal relación se conoce como Equilibrio Físico. Para una sustancia simple, el único tipo de equilibrio que puede encontrarsees el físico. Esto es, la relación entre sus fases, no existiendo por consiguiente lasinteracciones químicas. El estudio teórico de tales fenómenos está contenido en lallamada teoría de las fases. Una sustancia pura puede encontrarse en fase sólida,líquida o gaseosa. Estar vaporizándose (pasar del estado líquido al vapor) ocondensarse (pasar del estado vapor al líquido). Puede fusionarse (pasar delestado sólido al líquido) o cristalizarse (pasar del estado líquido al sólido) y puedesublimarse (pasar del estado sólido al gaseoso). Como podemos darnos cuenta estos sistemas presentan más de una fase enequilibrio. Las bases de esta teoría fueron propuestas por primera vez por Gibbs,esta teoría representa la más amplia generalización de las leyes a las cualesobedecen las variaciones del estado físico de las sustancias en función de lascondiciones de temperatura y presión. Ascenso ebulloscópico: un líquido entra en ebullición cuando su presión devapor iguala a la presión atmosférica. Un soluto no volátil al solvente puro disminuye la presión de vapor en unasolución, lo que aplica tener que administrar una mayor cantidad de calor para quela solución entre en ebullición; es decir, llegar a una atmosfera de presión. Un soluto necesita mayor temperatura (en relación al solvente puro) parallegar al punto de ebullición, es decir, a una atmosfera de presión. Un solvente puro necesita menor temperatura para llegar al punto deebullición, es decir, una atmosfera de presión. A esa diferencia de temperatura, registrada en un gráfico, es directamenteproporcional a la concentración molal del soluto presente y una constante . Ascenso Ebulloscópico (∆Te) Santiago González Períañez Lab. F.Q. II Q.F.B.
  2. 2. T2: temperatura de ebullición de la solución. T1: temperatura de ebullición del solvente puro. ∆T: variación de temperatura. M: concentración molal Ke: constante ebulloscópica que varia con el solvente utilizado. Por ejemplopara el agua es de 0.515 °C. Molalidad La molalidad (m) es el número de moles de soluto que contieneun kilogramo de disolvente. Para preparar disoluciones de una determinadamolalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sinoque se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando conuna balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar elcorrespondiente valor. La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad esque como el volumen de una disolución depende de la temperatura y dela presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que lamolalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y lapresión, y puede medirse con mayor precisión.Es menos empleada que lamolaridad pero igual de importante.MATERIAL: 1. Parrilla de calentamiento 2. Vasos de precipitados 3. Termómetro 4. Agua destilada 5. Diferentes concentraciones de NaCl en H2O (2.5%, 5%, 10%, 20% en m-v) y sacarosa al 2% NaCl 5 min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min Temp. de ebullición 2.5% 26°C 54°C 66°C 72°C 76°C 78°C 94°C 5% 56°C 62°C 80°C 84°C 86°C 88°C 98°C 10% 54°C 70°C 74°C 76°C 78°C 80°C 96°C 20% 52°C 68°C 72°C 76°C 78°C 78°C 98°C Sacarosa 64°C 84°C 86°C 86°C 94°C 98°C 98°C 2%TÉCNICA:Primera parte: Cómo afecta la concentración el cambio de temperatura y de estado. 1. Preparar las diferentes concentraciones de NaCl 2. Dejar calentar la parrilla hasta que alcance una temperatura constante Santiago González Períañez Lab. F.Q. II Q.F.B.
  3. 3. 3. Tomar la temperatura de la solución al inicio antes de calentar 4. Calentar la solución indicada y tomar la temperatura cada 5 minutos, hasta completar 6 lecturas (30 min). 5. Seguir calentando hasta ebullición y anotar el tiempo que tarda desde que se empieza a calentar la solución hastallegar a ebullición. 6. Anotar resultados en la siguiente tabla. Segunda parte: Ascenso Ebulloscópico 1. Tomar la temperatura de ebullición de cada solución y calcular su ascenso ebulloscópico. 2. Determinar la molalidad y verificar si coincide con la concentración de las soluciones. 3. Anotar resultados y discutirlos. NaCl T2 T1 ∆Te Ke m 2.5% 94°C 97°C -3°C 0.515 °C 1.4287 mol/Kg 5% 98°C 97°C 1°C 0.515 °C 2.8575 mol/Kg 10% 96°C 97°C -1°C 0.515 °C 5.7151 mol/Kg 20% 98°C 97°C 1°C 0.515 °C 11.4303 mol/Kg Sacarosa 98°C 97°C 1°C 0.515 °C 0.3714 mol/Kg 2%OBSERVACIONES: Se observan las soluciones de NaCl y de sacarosa, a diferentes porcentajes, seutilizaron 30 mL aproximadamente de cada solución para realizar el experimento. Se observan las soluciones de NaCl y de sacarosa cuando estaban calentándose en la parrilla eléctrica, y se observaron grumos cuando se calentaban las soluciones, podría ser que las soluciones estaban contaminadas. Santiago González Períañez Lab. F.Q. II Q.F.B.
  4. 4. Se observan las soluciones de NaCl y de sacarosa cuando estaban ya en su punto de ebullición y se observan las ondas provocadas por las burbujas de agua que subían y se convertían en vapor.CÁLCULOS REALIZADOS: MolalidadDonde:m= molalidadPM= peso molecular del soluto (g/mol)Ps= peso del solutoPd= peso del disolvente (kg) Para saber los kilos del disolvente que en este caso es el agua, se ocupa lafórmula de la densidad para despejar la masa y calcular los Kg. La densidad delagua a los 22°C a la temperatura que estábamos el día de la práctica era de 0.997g/mL. Solución Sustitución molalidad NaCl 2.5% 1.4287 mol/Kg NaCl 5% 2.8575 mol/Kg NaCl 10% 5.7151 mol/Kg NaCl 20% 11.4303 mol/Kg Sacarosa 0.3714 mol/Kg (C6H12O6) 2% Santiago González Períañez Lab. F.Q. II Q.F.B.
  5. 5. CONCLUSION La práctica se llevó a cabo sin ninguna complicación. Las temperaturasregistradas pueden tener errores debido a factores como que el termómetro hayatocado las paredes del vaso de precipitado o que no se haya bajado latemperatura correctamente del termómetro o que la temperatura de la parrilla hayavariado y el tiempo el que se calentaron las soluciones. En dos resultados de aumento de la temperatura nos dieron resultadosnegativos y se usó la temperatura de 97°C ya que en la ciudad de Xalapa, Ver., esel punto de ebullición del agua. En la práctica se comprobó que para que una solución entre en el punto deebullición se necesita una temperatura más alta para alcanzar la presiónatmosférica igual a la del disolvente puro, entonces el punto de ebullición de lasolución es más alto que la del líquido puro, pero sólo en dos de las solucionesconcentradas de NaCl no resultó ser de esta manera ya sea por los erroresmencionados anteriormente. BIBLIOGRAFÍA  Cálculos químicos para la preparación de soluciones. Santillán Márquez, José Luis. Editorial trillas. (2003) Primera edición.  Equilibrio Fisico. (2012, April 12). BuenasTareas.com. Retrieved from http://www.buenastareas.com/ensayos/Equilibrio-Fisico/3872718.html  Práctica otorgada por la Dra. Nieves del Socorro Martínez Cruz. ”Equilbrio físico”. Santiago González Períañez Lab. F.Q. II Q.F.B.

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