Question

A que temperatura congelara una solucion de Urea CO(NH2)2 en agua al 22%
Respuesta: - 8,74°C

Ayudenme porfavor

Answer 1

Hola.

La temperatura de congelación a la que disminuye el solvente (agua) debido a su interacción con el soluto (úrea), será la temperatura normal a la que se congela menos un cambio de temperatura:

$T= T_{n}-$Δ$T_{f}$

El cambio de temperatura se calcula mediante:

Δ$T_{f}=i*K_{f}*n'$

Donde i es el factor de van't Hoff (que si no nos mencionan algo diferente lo tomamos como i = 1), Kf es una constante en función del solvente empleado, y n' es la molalidad de la disolución (en moles de soluto por kilos de solvente).

De la tabla adjunta miramos el valor de Kf para el agua:

$K_{f}=1.86$°C/m

Donde m = 1 mol/g (moles soluto/ gramos solvente).

Ahora usamos el dato del problema % m = 22%. Que interpretándolo quiere decir que de 100 gramos de disolución hay 22 gramos de soluto y 78 gramos de solvente. También necesitaremos la masa molar de la úrea:

C = 12u

O = 16u

N = 14u

H = 1u

⇒ CO(NH₂)₂ = 12 + 16 + 2(14) + 4(1) = 60 g/mol

Ya podemos usar las proporciones:

$\frac{22gSoluto}{100gDisolucion}* \frac{1molSoluto}{60gSoluto}* \frac{100gDisolucion}{78gSolvente}* \frac{1000gSolvente}{1KgSolvente}=4.7 \frac{molSoluto}{KgSolvente}$

Este resultado es la molalidad de la disolución, por lo que ya podemos usar la expresión del cambio de temperatura:

Δ$T_{f}=(1)(1.86)(4.7)=8.74$°C

Finalmente la temperatura de congelamiento nueva es T de la primera expresión escrita arriba, tomando en cuenta que la temperatura en condiciones normales a la que se congela el agua es 0°C (Tf = 0):

$T = 0-8.74=-8.74$°C

Un saludo.