في خليط من مادة صلبة وسائلة ، أو سائلين ، يمثل المكون الرئيسي المذيب ، ويمثل المكون الثانوي المذاب. يؤدي وجود المذاب إلى ظهور انخفاض درجة التجمد في المذيب ، حيث تصبح نقطة تجمد المذيب في الخليط أقل من نقطة تجمد المذيب النقي. يتم حساب انخفاض نقطة التجمد وفقًا لدلتا (T) = Km ، حيث يمثل K ثابت انخفاض نقطة التجمد للمذيب ، ويمثل m مولالية المحلول. تمثل المولالية ، في هذه الحالة ، مولات الجسيمات المذابة لكل كيلوغرام من المذيب. يحدد الكيميائيون مولات الجسيمات المذابة عن طريق قسمة كتلة المادة المذابة على جزيئتها الوزن ، كما هو محدد عن طريق جمع الكتل الذرية لجميع الذرات في المادة الكيميائية معادلة.
حدد المذاب والمذيب في الخليط. بحكم التعريف ، المذاب يمثل المركب الموجود بكمية أقل. على سبيل المثال ، بالنسبة لمزيج مكون من 10 جرام من كلوريد الصوديوم (ملح) مذاب في 100 جرام من الماء ، يمثل كلوريد الصوديوم المذاب.
حدد وزن الصيغة أو الوزن الجزيئي للمذاب عن طريق جمع الأوزان الذرية لجميع الذرات في الصيغة الكيميائية للمذاب معًا. يحتوي كلوريد الصوديوم على ذرة صوديوم واحدة وذرة كلور ، والأوزان الذرية من الجدول الدوري لعنصري الصوديوم والكلور هي 22.99 و 35.45 على التوالي. لذلك فإن وزن صيغته هو (1 × 22.99) + (1 × 35.45) ، وهو 58.44.
احسب مولات المذاب بقسمة جرامات المذاب على وزن صيغته. استمرارًا للمثال السابق لكلوريد الصوديوم ، 10 جرام / 58.44 ، أو 0.171 مول من كلوريد الصوديوم.
حدد مولات الجسيمات بضرب مولات المذاب في عدد الجسيمات التي تم تكوينها عندما يذوب المذاب. بالنسبة للمواد الجزيئية ذات الروابط التساهمية ، مثل السكر ، تمثل كل صيغة جزيءًا أو جسيمًا واحدًا في المحلول. ومع ذلك ، فإن المركبات الأيونية مثل كلوريد الصوديوم تنتج جسيمين أو أكثر لكل وحدة صيغة. يمكنك التعرف على المركبات الأيونية بسهولة لأنها تتكون دائمًا من معدن ومادة غير معدنية ، بينما تحتوي المركبات الجزيئية مثل السكر على اللافلزات فقط. مركب مثل كلوريد الكالسيوم ينتج ثلاثة جسيمات. لمثال 10 جرام من كلوريد الصوديوم (0.171 مول من كلوريد الصوديوم) × (2 جزيء لكل صيغة) ، أو 0.342 مول من الجسيمات.
حدد مولالية المحلول بقسمة مولات الجسيمات على كتلة المذيب بالكيلوجرام. في المثال السابق ، احتوى المحلول المحضر على 10 جرام من كلوريد الصوديوم مذاب في 100 جرام من الماء. لأن كيلوغرام واحد يحتوي على 1000 جرام ، فإن 100 جرام من الماء تمثل 0.100 كيلوجرام من الماء. استخدم أداة التحويل عبر الإنترنت لتحويل كتلة المذيب إلى كيلوجرامات ، إذا لزم الأمر. وبالتالي ، فإن مولالي الجسيمات البالغ 10 جرام من كلوريد الصوديوم في 100 جرام من الماء هو 0.342 / 0.100 ، أو 3.42 مول لكل كيلوجرام.
ارجع إلى جدول ثوابت انخفاض نقطة التجمد لتحديد ثابت انخفاض نقطة التجمد K للمذيب. K من الماء ، على سبيل المثال ، هو 1.86 درجة مئوية لكل مول.
احسب انخفاض نقطة التجمد ، دلتا (T) ، للمذيب بضرب قيمته K في مولالية المذاب: دلتا (T) = كم. استمرارًا للمثال السابق ، دلتا (T) = 3.42 × 1.86 ، أو 6.36 درجة مئوية.
حدد درجة تجمد الخليط بطرح دلتا (T) من نقطة تجمد المذيب النقي. ستوفر معظم جداول ثوابت اكتئاب نقطة التجمد أيضًا نقطة التجمد - التي يتم سردها أحيانًا على أنها نقطة الانصهار - للمذيب النقي. في حالة الماء ، تكون درجة التجمد 0 درجة مئوية. وبالتالي فإن نقطة التجمد 100 جرام من الماء تحتوي على 10 جرام من كلوريد الصوديوم هي 0 - 6.36 أو -6.36 درجة مئوية
الأشياء ستحتاج
- الجدول الدوري للعناصر
- جدول ثوابت انخفاض نقطة التجمد