Propiedades Coligativas: Disminución en el Punto de Congelación

El punto de congelación es la temperatura a la cual un material pasa del estado líquido al estado sólido, con un ordenamiento molecular. 

El descenso crioscópico o descenso del punto de congelación es una de las propiedades coligativas y por lo tanto, la magnitud de dicho descenso solo depende de la naturaleza del disolvente y de la cantidad de soluto disuelta, es decir, es independiente de la naturaleza de este último. Cualquier soluto, en la misma cantidad, produce el mismo efecto.

Esto quieres decir que cuando se añade soluto a un solvente puro, este impide la solidificación a la temperatura característica y se necesita de una disminución aún más drástica de la energía para lograr el ordenamiento de las moléculas. Dicho descenso en el punto de congelación del solvente es proporcional al número de partículas disueltas.

Las expresiones matemáticas son las siguientes:

Ejercicios

1. Determine la variación en el punto de congelación de una solución que se preparó disolviendo 28 gramos de cloruro de sodio en 450 gramos de agua. 

Datos:

ΔTc=?

gramos de soluto= 28 g

gramos de solvente= 450 gramos = 0,45kg

Kc= -1,86 °C.Kg/mol

Masa molecular (NaCl) = 58,4 g/mol

Partimos de la siguiente fórmula para calcular ΔTc:

ΔTc = Kc. m

Pero primero, debemos hallar la molalidad:

m= 1,065 mol/Kg

Ahora bien, ya podemos hallar la variación de la temperatura de congelación:

ΔTc = Kc. m

ΔTc = -1,86 °C.Kg/mol x 1,065 mol/kg

ΔTc = -1,98 °C

2. Al disolver 11 gramos de naftaleno (C10H8) en 120 gramos de un solvente determinado, se observa un punto de congelación en la mezcla de 73,5°C. Calcule la constante crioscópica (Kc) del solvente, sabiendo que la temperatura de congelación del solvente es 76,3 °C. 

Datos:

Tc=73,5 °C

Tc (solvente)=76,3 °C

gramos de soluto= 11 g

gramos de solvente= 120 gramos = 0,12kg

Kc= ?

Masa molecular (C10H8) = 128 g/mol

Paso 1: Hallar la variación de la temperatura de congelación: 

ΔTc = -Tc + Tc (solvente)

ΔTc = -73,5 °C + 76,3 °C

ΔTc = 2,8 °C

Paso 2: Determinar la molalidad 

m= 0,716 mol/kg

Paso 3: Hallar la constante crioscópica (Kc) despejando la fórmula:

ΔTc = Kc. m

Kc = 3,91 °C.kg/mol