PRACTICA LABO Construcción de un diagrama de equilibrio sólido-líquido

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PRÁCTICA No. 4
“Construcción de un diagrama de equilibrio sólido-líquido”
LISTA ABREVIATURAS Y TABLA DE SÍMBOLOS
°C Grados centígrados
abs Absorbancia
ADN Ácido desoxirribonucleico
AKT Proteína quinasa B
AM Referente a la Acetoximetil Caseína
AMPK Proteína quinasa activada por adenosín monofosfato
min Minutos
ml
μl
μm
Mililitro
Microlitros
Micrómetros
mm Milímetro
mM Milimolar
pH Valor p de la concentración de H+
PHD2 Dominio 2 de la prolil-hidroxilasa
RANKL ligando receptor activador para el factor nuclear K-B
RecA
Proteína multifuncional implicada en la reparación y 
mantenimiento del ADN.
RNA Ácido Ribonucleico
ROS Especies reactivas de oxígeno
rpm Revoluciones por minuto
v/v Relación volumen con volumen
Vol o Vol. Volumen
ITM Instituto Tecnológico de Morelia
LISTA DE FÓRMULAS
(1) y=mx-b Página
11
(2) ΔTc = Tcd – Tcs Página6
(3) ΔTc = m·Kc Página
6
RESUMEN
Resumiendo la práctica, tuvimos que observar como la 
concentración afecta el punto de congelación de las soluciones, se 
hicieron los cálculos para las distintas soluciones con agua en 
cloruro de sodio, naftalina en benceno y sacarosa en agua. Se 
elaboró una mezcla frigorífica de sal y hielo en dónde se 
introdujeron los tubos de ensaye con las diferentes disoluciones 
con un tapón monohoradado en el cuál se ponía el termómetro 
para medir la temperatura cuando se notaran pequeños cristales.
Como resultado observamos que a mayor concentración llevó más 
tiempo llegar al punto de congelación.
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN
 El descenso del punto de congelación es una técnica comúnmente
utilizada en la química y la bioquímica para llevar a cabo distintos 
tipos de experimentos. El objetivo principal de esta práctica es 
reducir el punto de congelación de una sustancia mediante la 
disolución de otra sustancia en ella.
 Esto se logra gracias a que el soluto añadido disminuye la 
actividad del disolvente y, por ende, su temperatura de 
congelación. Este efecto se conoce como descenso crioscópico y es
esencial en muchas aplicaciones tecnológicas y científicas.
 1.1 Propiedades Coligativas
Cuando las moléculas del soluto interaccionan o interfieren en el 
normal movimiento de las moléculas del solvente afecta 
seriamente ciertas propiedades físicas, tales como: la presión de 
vapor, punto de ebullición, punto de fusión y la presión osmótica. 
A estas propiedades se las conoce como propiedades coligativas ya
que son aquellas que dependen del número de partículas disueltas
(moléculas, átomos o iones) en una cantidad específica de 
disolvente (concentración del soluto) y son independientes de su 
naturaleza.
 1.2 Disminución del punto de congelación
El descenso crioscópico es una propiedad coligativa que se refiere 
a la disminución del punto de congelación de un solvente cuando 
se le añade un soluto no volátil. Esta propiedad se debe a que el 
soluto reduce la actividad del solvente, lo que disminuye su 
capacidad para formar cristales y, por lo tanto, eleva la 
temperatura a la que el solvente se congela.
El descenso crioscópico es la diferencia de temperatura de 
congelación del disolvente puro y la de la disolución que contiene 
el soluto.
ΔTc = Tcd – Tcs
Donde Tcd es del disolvente puro y Tcs de la disolución con soluto. 
Por un razonamiento similar al seguido para el punto de ebullición 
concluimos que:
ΔTc = m·KcKc= cte crioscópica molal
Kc se define como el descenso que experimenta la temperatura de 
congelación de un disolvente cuando esta se hace 1 molal de 
soluto.
El descenso crioscópico se utiliza en la crioscopia para determinar 
la molalidad de una solución desconocida a partir de la medición 
de su punto de congelación. Además, tiene aplicaciones en la 
industria alimentaria, farmacéutica y química para la conservación 
de alimentos y medicamentos, y para la determinación de masas 
moleculares de sustancias.
CAPÍTULO 2. OBJETIVOS
 2.1 Objetivo general
Comprobar que el punto de congelación de una disolución es 
menor que el punto de congelación del disolvente puro.
 2.2 Objetivos Particulares
Evaluar experimentalmente el efecto de la adición de diferentes 
solutos sobre el punto de congelación del agua y determinar su 
relación mediante una curva de calibración.
Comparar la eficacia de diferentes solutos para reducir el punto de
congelación del agua mediante la medición de los diferentes 
descensos de temperatura obtenidos durante la práctica.
Analizar los resultados obtenidos y discutir las implicaciones 
prácticas y teóricas de los conceptos de descenso del punto de 
congelación y molaridad.
CAPÍTULO 3. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS
Materiales: Reactivos:
3 Tubos de ensaye grandes Hielo
2 Termómetro de -50 °C a 
150°C
NaCl como sal gruesa
3 Pinzas Agua q.p
4 Soporte Universal Glucosa
5 Tapón de hule
6 Matraz volumétrico de 50 ml
7 Espátula
2 Vaso de precipitados 400 ml  
4 Vaso de precipitados de 50 
ml
 
1 Agitad or  
1 Cronometro 
CAPITULO IV. METODOLOGÍA
Estrategia experimental
Para realizar esta práctica fue necesario preparar una mezcla 
frigorífica con hielo y NaCl gruesa, similar a la practica 1, además 
de emplear diferentes soluciones de glucosa y agua, para 
posteriormente por medio de baño maría completar la disolución y
dejar reposarlas hasta llegar a una temperatura de 30°. Después 
cada muestra se llevaba al punto de congelación, se mide la 
temperatura cada 30 segundos iniciando con la temperatura de 
30°. Al finalizar se registran resultados. 
Diagrama de flujo:
Procedimiento
Preparar la mezcla frigorífica (hielo y NaCl), y el dispositivo similar 
a la practica 1 para el enfriamiento de mezclas. 
Emplear las muestras dadas, compuestas por 0%, 5%, 10%, 15%, 
20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% en peso de glucosa y el resto de 
agua q.p de ser necesario calentar estas en baño maria hasta la 
completa disolución y dejar reposar hasta que la temperatura se 
estabilice en 30°C. 
Llevar cada una de las muestras al punto de congelación. Medir y 
registrar la temperatura de cada muestra a intervalos de 30 
segundos, iniciando con la temperatura de 30°C.
CAPÍTULO 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 Resultados y discusión de lo sucedido en la práctica.
Para comprender mejor los conceptos de esta práctica debemos 
entender que es lo que sucedió en el laboratorio y si es o no 
correcto de acuerdo a los conceptos teóricos ya establecidos.
Imagen 5.2
Imagen 5.1
Discusión de lo sucedido en la práctica.
El punto de congelación del agua pura es a 0°C. Sin embargo, 
cuando la temperatura ambiental disminuye, el punto de 
congelación del agua también disminuye. Por ejemplo, en 
ciudades con temperaturas muy bajas, el agua puede congelarse a
temperaturas por debajo de 0 °C.
En cuanto a las soluciones, estas pueden tener puntos de 
congelamiento diferentes dependiendo de su concentración. Una 
solución más concentrada tiene un punto de congelación más bajo
que una solución menos concentrada.
Así en este caso en nuestro experimento a una concentración de 
20% por peso de glucosa por lo que nuestro punto de 
congelamiento fue a -1°C, siendo menor el punto de 
congelamiento que el agua normal por la concentración presente 
de glucosa. 
5.1.1 Imagen 5.1 Mezcla Frigorífica
Esta imagen se refiere a nuestra mezcla a una concentración del 
20% al llegar a su punto de congelamiento.
 5.1.2 Imagen 5.2 Temperatura a la que se congeló el agua 
destilada pura
Esta imagen se refiere a nuestra concentración de 20%, el cual el 
punto de congelamiento fue a -1°C.
Imagen 5.3
5.1.3 Imagen 5.3 Solución de Sacarosa y Agua
Esta imagen se refiere a nuestro sistema de congelamiento con 
hielos y NaCl o “mezcla frigorífica”.
 
5.2 Resultados y cálculos.
Realiza una tabla como la indica en la practica 1 con todos los 
resultados experimentales obtenidos.
 Punto de
congelación 
experimental
Disolució
n Agua + 
°C °K
0% de 
peso de 
glucosa.
0 273.15
 5% de 
peso de 
glucosa.
-2 271.15
10% de 
peso de 
glucosa.
-3 270.15
15% de 
peso deglucosa.
-3 270.15
 20% de 
peso de 
glucosa.
-1 272.15
25% de 
peso de 
glucosa.
-2.5 270.65
30% de 
peso de 
glucosa.
-5 268.65
35% de 
peso de 
glucosa.
-3 270.15
40% de 
peso de 
glucosa.
-4 269.15
45% de 
peso de 
glucosa.
-7 266.15
Construye la curva de enfriamiento de cada muestra, 
considerando temperatura vs tiempo.
Figura 5.2.1.- Curva de enfriamiento a 0% de concentración 
Figura 5.2.2.- Curva de enfriamiento a 5% de concentración 
Figura 5.2.3.- Curva de enfriamiento a 10% de concentración 
Figura 5.2.4.- Curva de enfriamiento a 15% de concentración 
Figura 5.2.5.- Curva de enfriamiento a 20% de concentración 
Figura 5.2.6.- Curva de enfriamiento a 25% de concentración 
Figura 5.2.7.- Curva de enfriamiento a 30% de concentración 
Figura 5.2.8.- Curva de enfriamiento a 35% de concentración 
Figura 5.2.9.- Curva de enfriamiento a 40% de concentración 
Con las temperaturas de cambio de fase para cada una de las 
muestras, construir el diagrama de equilibrio Composición-
Temperatura, para este sistema binario.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
Composición-Temperatura
Composición
Te
m
pe
ra
tu
ra
 d
e 
co
ng
el
am
ie
nt
o 
5.3 Cuestionario
1.- De acuerdo al diagrama de equilibrio obtenido, ¿Cuál es la 
composición y la temperatura Eutéctica de este sistema? 
Figura 5.2.10.- Curva de enfriamiento a 45% de concentración 
R.- La composición es de 22.5% por peso de glucosa y la 
temperatura es eutéctica es de -3.05ºC.
2.- Explique brevemente porque las curvas de enfriamiento 
permiten establecer la temperatura de cambio de fase para cada 
composición 
R.- 
3.- ¿Por qué el punto eutéctico es invariante? 
R.- Debido a que dependiendo de la concentración de la solución 
se tendrá una temperatura fija donde se lleve a cabo la máxima 
cristalización, por lo que el punto eutéctico es constante para cada 
una de las soluciones y el valor siempre será el mismo, ya que bajo
las mismas condiciones siempre habrá la máxima cristalización a 
una determinada temperatura. 
CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES
Conclusión Marcos Germán Cazares Pérez
En resumen, dibujar diagramas de equilibrio sólido-líquido fue una
técnica útil y efectiva para determinar las propiedades a baja 
temperatura de varias soluciones de glucosa en agua. Al variar la 
concentración de la solución, se puede observar la relación entre la
concentración de la solución y el punto de congelación, y la 
temperatura y concentración del soluto.
Los resultados prácticos muestran que la concentración de soluto 
afecta directamente la capacidad de coagulación de la solución, y 
la adición de soluto reduce el punto de congelación de la solución. 
Así, pudimos obtener la temperatura de congelación de cada 
solución y correlacionarla con el tiempo que tardó en alcanzarla.
En resumen, esta práctica demostró la importancia de comprender
las propiedades de congelación de las soluciones, especialmente 
en campos como la química y la medicina, y cómo estas pueden 
determinar el comportamiento y las propiedades de las mezclas. 
La construcción de diagramas de equilibrio sólido-líquido es muy 
útil para analizar estas propiedades y permite una observación 
conveniente de la relación entre la concentración de soluto, el 
punto de congelación y el tiempo de congelación de las soluciones 
de glucosa.
Conclusión Magaly Mora Izquierdo
Conclusión Alan Daniel Solis Santos
Conclusión Paulette Tinoco Barrera
CAPÍTULO 7. RECOMENDACIONES
Al momento de realizar la mezcla frigorífica, es mejor incrementar 
la cantidad de sal y de hielo, con una considerable cantidad de sal, 
porque la proporción 3:1 no fue del todo satisfactoria.