que cantidad en gramos de soluto se debe agregar en 750 g de etilenglicol 1.43 mol/kg para elaborar un anticongelante?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Un método relativamente simple para determinar la masa molar de una sustancia es la medición de la disminución del punto de congelación de soluciones diluidas de la sustancia en un disolvente. La disminución del punto de congelación, como una de las propiedades coligativas de soluciones diluidas, sólo depende de la cantidad de sustancia de las partículas diluidas y no de su tipo.
Si una sustancia se disuelve en un disolvente se produce un desplazamiento de las líneas fronteras entre la fase sólida (s), líquida (l) y gaseosa (g) en el diagrama de fases (línea continua: disolvente puro, línea discontinua: solución). Este desplazamiento conlleva al aumento del punto de ebullición y una disminución del punto de congelación (ΔT) de la solución comparados al disolvente puro.
el valor de la disminución del punto de congelación se puede obtener de la ecuación
en donde R es la constante universal de los gases, T* y M2 son el punto de congelación y la masa molar del disolvente puro y ΔHf su entalpía molar de fusión. Esta primera expresión es resumida en una constante crioscópica Kk característica para cada disolvente. El valor Kk para el agua es 1853 K*g/mol; sin embargo, en el análisis químico frecuentemente se prefiere alcanfor como disolvente por su valor constante y alto Kk = 40000 K*g/mol. La segunda fracción de la ecuación de arriba se denomina Molalidad (cantidad de sustancia n1 / Masa m2 del disolvente) de la sustancia diluida.
A partir de la disminución del punto de congelación se puede determinar fácilmente la masa molar de la sustancia diluida:
(m1: Masa de la sustancia diluida en g, m2: Masa del disolvente en g, M1: Masa molar de la sustancia diluida en g/mol)
Despejando M1 se obtiene:
Esta ecuación se cumple para sustancias no disociadas. En el caso de sales, ácidos y bases se debe considerar el número de partículas disueltas que se producen y el grado de disociación α.
En el ejemplo del ensayo se estudia una solución 1 molar de glicol etilénico (HO-CH2-CH2-OH) en agua. El glicol etilénico encuentra aplicación, por ejemplo, en los automóviles como agente anticongelante del agua de refrigeración y de los equipos limpiaparabrisas.
Para el enfriamiento de las soluciones se emplea simplemente una mezcla fría compuesta de sal común y hielo en un recipiente Dewar (véase Preparación de una mezcla fría).