CRIOSCOPIA

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Memoria Practica 12 
Crioscopía 
Autor: Kaile Wu 
Subgrupo: 6 
Fecha de la practica: 21/11/2019 
 
Objetivos: 
En esta práctica tenemos un soluto problema disuelto en agua destilada en dos 
proporciones distintas, tenemos como objetivo determinar la masa molecular del 
dicho soluto basada en las medidas del descenso crioscópico. 
 
Fundamentos teóricos: 
 Teóricamente, disolviendo un soluto problema de masa conocida en un 
disolvente de cantidad figa (agua destilada), podemos conocer su masa molecular 
observando cómo varía su punto de congelación respecto el disolvente puro (sólo agua 
destilada). Esto se conoce como Crioscopía o crioscopia, “estudio de las leyes de 
congelación de un líquido en el que está disuelta una sustancia”. 
 La temperatura de congelación de la disolución varía respecto la del disolvente 
puro dependiendo de la proporción de soluto problema que está presente en la mezcla 
homogénea. Conocemos este fenómeno como descenso crioscópico, que es una de 
las propiedades coligativas, es decir, depende únicamente del número de moléculas 
de soluto no volátil en relación al número de moléculas de solvente y no de su 
naturaleza. 
viene dado por : ∆𝑇𝑐 = 𝑇 − 𝑇𝑓 = −𝐾𝑐 𝑥2𝐿 
Siendo: 
- 𝑇 ∶ es la temperatura de fusión de la disolución 
-𝑇𝑓: 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 
-𝐾𝑐 ∶ 𝐿𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑟𝑖𝑜𝑠ó𝑝𝑖𝑐𝑎, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎 𝐾𝑐 = 103,2𝐾 
- 𝑥2𝐿: 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 
 
 
Mezcla frigorífica: 
Para lograr disminuir la temperatura de la disolución que se estudiar, se utilizar 
una mezcla de hielo picado y NaCl (sal) en un recipiente térmicamente aislado. Dado 
que la temperatura del hielo está por los 0oC no existe equilibrio, una porción del hielo 
picado se funde como agua y disuelve la sal creando una disolución. Debido a la alta 
concentración de la sal en la disolución, la mezcla no está en equilibrio, por lo que se 
funde más hielo como agua y se disuelve para bajar la concentración de la sal. Hasta 
alcanzar un 29% de NaCl, conocido como el punto eutéctico. A este punto, la mezcla 
estará por -21oC. 
 
Diagrama de una mezcla frigorífica de H2O y NaCl 
Fuente de la gráfica: https://sites.google.com/site/elrincondelacienciavkent/home/numeros-
anteriores/numero-21/mezcla-frigorifica-sal 
 
Subfusión: 
 Este fenómeno ocurre cuando un líquido se enfría a temperaturas por debajo 
de su punto de fusión, y sigue en su estado líquida. Entra en un estado metaestable 
correspondiente a un líquido subenfriado. 
A nivel macroscópico el líquido es homogénea, pero a niveles microscópicos, por las 
impurezas se forma pequeños núcleos cristalinos y existe fluctuaciones continuas en la 
densidad. Pero esto sucede en regiones muy pequeñas, lo que sígnica un tiempo de 
espera excesivamente larga para que se solidifique. 
 Con ayuda de una perturbación mecánica externa, crea la perturbación en la densidad 
a escala macroscópica, contribuyendo a creación de más núcleo, sobre cuales se 
expande la solidificación, por lo que se congela rápidamente la disolución. 
Este fenómeno sucede en la naturaleza también cuando un animal cae al rio y se 
congela al instante. 
https://sites.google.com/site/elrincondelacienciavkent/home/numeros-anteriores/numero-21/mezcla-frigorifica-sal
https://sites.google.com/site/elrincondelacienciavkent/home/numeros-anteriores/numero-21/mezcla-frigorifica-sal
 
 
*Diagrama de subfusión. 
*La subfusión viene ser el pico llamativo de la imagen, un proceso de enfriamiento sin subfusión seria 
una curva descendente sueva. 
Fuente de la imagen: https://es.wikipedia.org/wiki/Sobrefusi%C3%B3n 
 
Procedimiento experimental 
 
Material empleado: 
 -Sal común -Agua destilada -Termómetro mercurio 
 -Cronómetro -Bandejas de plástico -Agitador 
 -Hielo -Multímetro -Trituradora 
 
-Vaso Dewar - Vaso crioscópico - termistor 
 
*El vaso Dewar es un recipiente que consigue aislamiento térmico en los laterales de 
forma eficiente. 
*Vaso crioscópico es un recipiente de cristal que cuenta con una cámara de aire entre 
medio. 
https://es.wikipedia.org/wiki/Sobrefusi%C3%B3n
*Termistor varia su resistencia en función de la temperatura. Si la temperatura 
aumenta, la resistencia disminuye. Si este disminuye pues la resistencia aumenta. 
 
 
Disolución 1: Disolución 2: 
10g de soluto por 1000g de disolvente. 20g de soluto por 1000g de disolvente. 
 
Técnica experimental: 
Paso1: Preparación del material del experimento. 
Lo primero de todo fue conseguir la mezcla frigorífica, usando la picadora se 
consigue hielo picado. En el vaso Dewar se invierta una porción de hielo picado y una 
piza de sal, hasta cubrir un 80% del volumen del recipiente, se intenta lograr un 29% 
de sal en la mezcla para llegar a -21oC. 
En nuestro caso, hemos podido lograr que la mezcla se mantenga por -18oC, una 
temperatura aceptable para esta práctica. 
 
Paso 2: Calibración del termómetro 
 El termómetro de resistor no esta calibrado, así que se debe de empezar con un 
líquido que conocemos su punto de congelación, el agua destilada (punto de 
congelación 0oC). De no tener este primero como ejemplar para comparar, no tiene 
sentido seguir con las 2 disoluciones. 
Se introduce el agua destilada en el vaso crioscópico, se tapa el recipiente con el tapón 
con termistor, y se entierra en la mezcla frigorífica. 
A continuación, conectamos el termistor con multímetro y esperamos que tome valor 
de 700kΩ, y a partir de entonces, se toma datos cada minuto. Hasta alcanzar a 950KΩ 
aproximadamente, se saca el vaso crioscópico y se le da una pequeña perturbación 
mecánica para que se solidifique. 
Tras la solidificación, la temperatura de la disolución aumente de forma brusca y se 
queda en estado de equilibrio. El valor marcado por multímetro correspondiente a 
este estado será el 0oC. 
Como observación, la disolución se congela de inmediato tras la pequeña perturbación 
que se le da, pero sigue habiendo líquido. 
 
 
Paso 3: Disolución. 
Una vez hecho lo anterior, se repite lo mismo con las dos disoluciones. 
Sabiendo que la cantidad de soluto en las dos disoluciones son bajas, su temperatura 
de congelación tampoco se verá bruscamente variado. Tomarán valores entre 0oC y 
-1oC. 
Con el dato adicional dado por los personales del laboratorio, sabemos que la variación 
de la resistencia respecto la temperatura es: 𝑑𝑅𝑑𝑇 = −33 Ω𝐾 
Ya con la resistencia correspondiente al punto de congelación de las dos disoluciones, 
se consigue saber su temperatura haciendo la interpolación. 
 
 
 
 
 
*Esquema del montaje experimental. 
 
 Resultados 
0 s 700 Ω 210 s 831 Ω 360 s 902 Ω 481 s 776 Ω 
60 s 739 Ω 240 s 848 Ω 390 s 915 Ω 540 s 768 Ω 
120 s 778 Ω 270 s 860 Ω 420 s 930 Ω 600 s 776 Ω 
150 s 800 Ω 300 s 874 Ω 450 s 940 Ω 660 s 768 Ω 
180 s 816 Ω 330s 888 Ω 480 s 953 Ω 720 s 776 Ω 
*Table de datos de agua destilada. 
Vaso crioscópico 
Mezcla Frigorífica 
Termistor 
Vaso Dewar 
Multimetro 
 
 
Se aprecia en la gráfica que al segundo 480 la temperatura cae en pico, ya que 
es cuando se le perturbó a la disolución y se solidificó. Minutos después, la temperatura 
se mantiene, el valor que marcada por multímetro se queda por los 776 Ω. Ese valor se 
corresponde a 0oC, ya que es el punto de congelación del agua destilada. 
0 s 700 Ω 300 s 892 Ω 540 s 797 Ω 
60 s 750 Ω 360 s 919 Ω 600 s 797 Ω 
120 s 799 Ω 420 s 944 Ω 660 s 797 Ω 
180 s 832 Ω 420 s 792 Ω 720 s 797 Ω 
240 s 863 Ω 480 s 793 Ω 780 s 797 Ω 
*Tabla de datos de la disolución 2 
 
Se puede observar de la gráfica el momento que rompe el estado metaestable 
y se solidifica. La resistencia aumenta (la temperatura disminuye) hasta que es 
afectado por la perturbación mecánica externa, llevando a una caída picada de la 
resistencia.Al solidificarse, se mantiene en equilibrio, por lo que la temperatura es casi 
constante. 
 
*Gráfica correspondiente al agua destilada. 
*Gráfica correspondiente a la disolución 2 
2 
 
 
0 s 700 Ω 300 s 860Ω 540 s 787Ω 
60 s 745 Ω 360 s 880Ω 600 s 786Ω 
120 s 777Ω 420 s 904Ω 660 s 786Ω 
180 s 807Ω 480 s 926Ω 720 s 788Ω 
240 s 840Ω 540 s 947Ω 780 s 788Ω 
*Tabla de datos de la disolución 2 
 
Agua destilada Disolución 1 Disolución 2 772.8 ± 0.1Ω 787.0 ± 0.1Ω 795.2 ± 0.1Ω 
*valor de resistencia cuando se alcanza el equilibrio. 
Para obtener el descenso crioscópico de las dos disoluciones se aplica la 
interpolación a los resultados obtenidos. Pero antes se debe obtener ∆𝑅𝑐 ∆𝑇𝑐 = ∆𝑇 ∗ ∆𝑅𝑐 ∆𝑅 
• ∆𝑇𝑐 = 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑠𝑜 𝑐𝑟𝑖𝑜𝑠𝑐ó𝑝𝑖𝑐𝑜 
• ∆𝑅𝑐 =𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑦 𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 
 
Descenso crioscópico de la disolución 1: ∆𝑇𝑐1 = −0.34 ± 0.01 𝐾 
Descenso crioscópico de la disolución 1: ∆𝑇𝑐2 = −0.67 ± 0.01 𝐾 
 
*Gráfica correspondiente a la disolución 1 
1 
 Llegado finalmente al objetivo principal de la práctica ; Determinar la masa 
molecular del soluto problema. Se aplica la siguiente relación: 𝑀2 = − 𝐾𝑐𝑚2∆𝑇𝑐𝑚1 𝑀1 
Siendo: 
• 𝑀1 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝟏𝟖, 𝟎𝟏𝟓𝟐𝟖 𝐠/mol 
• 𝑚2 = 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚𝑎 (𝑔) 
• 𝑚1 = 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 
• 𝐾𝑐 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑟𝑖𝑜𝑠𝑐ó𝑝𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎 = 103.2𝐾 
Disolución 1: 𝑀2 = 55.3 ± 0.8 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ 
Disolución 2: 𝑀2 = 55.4 ± 0.6 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ 
Haciendo la media, obtenemos del soluto problema: 𝑀2 = 55.3 ± 1.4 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ 
 
Discusión\Conclusión. 
 Con las medidas tomadas en este experimento, hemos podido calcular la masa 
molecular del soluto problema, resultando ser 55.3 ± 1.4 𝑔 𝑚𝑜𝑙⁄ . Este resultado 
experimental no es muy ideal si lo comparamos con el resultado teórico : 60,06 g/mol, 
correspondiente a Urea, un compuesto químico incoloro presente en la orina, sudor y 
materia fecal. Este desencaje de resultados puede provenir del error humano en la 
toma de medidas o error del cálculo. 
Agua destilada Disolución 1 Disolución 2 772.8 ± 0.1Ω 787.0 ± 0.1Ω 795.2 ± 0.1Ω 
Por otro lado, observamos en esta tabla que la resistencia es mayor en 
disolución 2. Esto se explica porque en la disolución 2 contiene mayor porcentaje de 
Urea que la disolución 1, 1% y 2% respectivamente. La Urea disuelta en provoca que la 
temperatura de congelación disminuye, de modo que la resistencia aumenta (el 
termistor aumenta la resistencia a medida que baja la temp). La ingeniera química Paola 
usa este disolución para crear bolsas de enfriamiento instantáneo. 
https://www.elmundo.es/economia/2015/07/15/55a688cae2704e840d8b4584.html 
Recordando que la orina humana contiene 95% es agua siendo la urea el segundo 
componente mayoritario con 9,3 g/l. La urea y la sal disminuyen la temperatura de 
congelación del agua. la temperatura de congelación respecto al agua 
disminuye 5,594°C. Por lo que no se congelaría la orina a 0°C. 
https://es.wikipedia.org/wiki/Gramo
https://es.wikipedia.org/wiki/Mol
https://www.elmundo.es/economia/2015/07/15/55a688cae2704e840d8b4584.html
Bibliografía: 
https://cienciadesofa.com/2013/07/agua-superenfriada.html 
https://resolviendolaincognita.blogspot.com/2017/01/a-que-temperatura-se-congelaria-
la.html 
https://es.wikipedia.org/wiki/ 
Guion de la práctica. 
 
https://cienciadesofa.com/2013/07/agua-superenfriada.html
https://resolviendolaincognita.blogspot.com/2017/01/a-que-temperatura-se-congelaria-la.html
https://resolviendolaincognita.blogspot.com/2017/01/a-que-temperatura-se-congelaria-la.html
https://es.wikipedia.org/wiki/