Question

Las propiedades coligativas son aquellas que depende de la concentración de una sustancia pero no de su naturaleza.

Si a la temperatura ambiente 26ºC, la presión de vapor del agua es de 25,21 mmHg. Si adicionamos un soluto no electrolito y no volátil y mantenemos la temperatura estable, cual seria la nueva presión de vapor de la solución, si la fracción molar del soluto es 0,9.

PA = PºA XA

Donde

PA es la presión de vapor de la solución.
PºA es la presión de vapor del agua a una temperatura dada.
XA es la fracción molar de solvente

Resultando un presión de vapor de la solución de 22,69 mmHg.

A. Calcular el punto de congelación de una solución al 1,3% p/p de un compuesto no volátil. Kc del agua = 1,86 °C/molal y temperatura de congelación de 0 °C; masa molar de soluto 51 g/mol)

B. Cual será la presión de vapor de una solución a 80ºC, si se preparó con 32 gramos cloruro de calcio (CaCl2) en 800 g de agua.(presión de vapor del agua a esa temperatura es de 355,1 mmHg)

C. Calcular la presión de vapor del agua es de 17,5 mmHg a 20°C. Manteniendo la temperatura constante, se agrega 63 mL de glicerina (C3H8O3) densidad de 1,26 g/mL a 350 ml de agua

Answer 1

A) Pto cong = -0.479 ºC   ; B) Pv sol = 2.28 mmHg ; C) Pvsol = 0.74 mmHg

La presión de vapor de una solución se calcula mediante la formula Pvsol = Pv solve * X sto , siendo Xsto= fracción molar del soluto y el punto de congelación se calcula con : Pto cong = Pto cong solve - ΔTc , siendo ΔT cong = Kc*m de la siguiente manera :

A) Pto cong =?

   1.3% p/p

    Kc = 1.86  ºC/ molal

   Tc agua = 0ºC

   masa molar sto = 51 g/mol

       Pto cong = 0 ºC - ΔTc

         ΔTc= Kc*m

  m = 1.3 g sto/ 98.7g solve* 1 mol sto/ 51 gsto *1000g solve / 1 Kg solve

  m = 0.258 mol/Kg solve

       ΔTc= 1.86 ºC/molal * 0.258 molal

       ΔTc = 0.479 ºC

      Pto cong = 0ºC - 0.479 ºC = - 0.479 ºC .

  B) Pvsol=?

       T = 80ºC

       gsto= 32 g CaCl2

       g solve = 800g H2O

       Pv solve= 355.1 mmHg

                             Pvsol = Pv solve * X sto

        mol sto = g sto/ Pmsto = 32 g sto/ 111g/mol = 0.288 mol sto

        mol solve = g solve / Pmsolve = 800g / 18 g/mol = 44.44 moles solve

         X sto = moles sto/(moles sto + moles solve)

         X sto = 0.288 moles sto/( 0.288 moles sto + 44.44 moles solve)

          X sto = 6.43*10⁻³

        Pvsol = 355.1 mmHg * 6.43*10⁻³ = 2.28 mmHg .

   C) Pv agua = 17.5 mmHg

          T = 20ºC

         sto = 63 ml C3H8O3    Pm sto= 92 g/mol

         dsto = 1.26 g/ml

         solve = 350 ml H2O   d = 1 g/ml     msolve = 350 g solve

          Pv sol=?

             63 ml sto * 1.26 g sto/ 1 ml sto = 79.38 g sto

             79.38 g sto* 1 molsto/ 92 g sto = 0.86 molsto

              350 gsolve * 1 mol solve / 18 g solve = 19.44 mol solve

          X sto = mol sto/( moles sto + moles solve )

          X sto = 0.86 mol /( 0.86 mol + 19.44 moles)= 0.0423

             Pv sol = Pv solve * X sto

             Pv sol = 17.5 mmHg * 0.0423 = 0.74 mmhg