Para la conservación de un órgano destinado a trasplante, se requiere una disolución acuosa que congele a una temperatura de - 21 oC. Si se dispone de sacarosa (C12 H22 O11; no electrólito, P.m. = 342 g/mol) y de cloruro de potasio (KCl; electrólito, p.m.= 74,5 g/mol). Fundamente con cálculos de cuál soluto se requiere menor masa (g) para obtener la disolución acuosa deseada.
Respuestas
Se requiere menor masa de cloruro de potasio para obtener la disolución acuosa deseada.
Explicación:
El punto de congelación se puede determinar cómo:
Tc(disolución)= Tc (solvente) - ΔTc
Dónde:
ΔTc= Variación en el punto de congelación
ΔTc= Kc*m
kc= constante de congelación. Para el agua= 1.86 °C Kg / mol
m= molalidad
La molalidad se puede determinar mediante la expresión:
m= moles de soluto / kg de solvente= gramos soluto / (masa molar soluto* kg solvente)
Para este caso:
Tc(solvente)= 0°C
Tc (disolución)= -21°C
ΔTc= 0 +21 °C= 21°C
Despejando:
m= ΔTc / Kc
m= 21 °C / 1.86 °C Kg / mol
m= 11.29 mol/kg
Utilizando como base de cálculo: 1 kg agua
Para la sacarosa:
Masa molar:
M(C₁₂H₂₂O₁₁)= 342 g/mol
g sacarosa= m* masa molar soluto*kg solvente
g sacarosa= 11.29 mol/kg*342 g/mol *1 kg= 3861.18 g
Para el cloruro de potasio:
M(KCl)= 74.5 g/mol
g KCl= 11.29 mol/kg*74.5 g/mol *1 kg= 841.11 g
Se necesita una menor cantidad de KCl para tener la misma molalidad.