Σε ένα μείγμα στερεού και υγρού, ή δύο υγρών, το κύριο συστατικό αντιπροσωπεύει τον διαλύτη και το δευτερεύον συστατικό αντιπροσωπεύει τη διαλυμένη ουσία. Η παρουσία της διαλυμένης ουσίας προκαλεί το φαινόμενο της κατάθλιψης του σημείου πήξης στον διαλύτη, όπου το σημείο πήξης του διαλύτη στο μείγμα γίνεται χαμηλότερο από αυτό του καθαρού διαλύτη. Η κατάθλιψη σημείου πήξης υπολογίζεται σύμφωνα με το δέλτα (Τ) = Km, όπου το Κ αντιπροσωπεύει τη σταθερά κατάθλιψης του σημείου πήξης του διαλύτη και το m αντιπροσωπεύει τη μοριακότητα του διαλύματος. Η μοριακότητα, στην περίπτωση αυτή, αντιπροσωπεύει τα γραμμομόρια σωματιδίων διαλυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο διαλύτη. Οι χημικοί προσδιορίζουν τα γραμμομόρια σωματιδίων διαλυμένης ουσίας διαιρώντας τη μάζα της διαλυμένης ουσίας με το μοριακό της βάρος, όπως προσδιορίζεται προσθέτοντας μαζί τις ατομικές μάζες όλων των ατόμων στη χημική του ουσία τύπος.
Προσδιορίστε τη διαλυμένη ουσία και το διαλύτη στο μείγμα. Εξ ορισμού, η διαλυμένη ουσία αντιπροσωπεύει την ένωση που υπάρχει σε μικρότερη ποσότητα. Για παράδειγμα, για ένα μείγμα 10 γραμμαρίων χλωριούχου νατρίου (άλατος) διαλυμένου σε 100 γραμμάρια νερού, το χλωριούχο νάτριο αντιπροσωπεύει τη διαλυμένη ουσία.
Προσδιορίστε το βάρος του τύπου ή το μοριακό βάρος της διαλυμένης ουσίας προσθέτοντας μαζί τα ατομικά βάρη όλων των ατόμων στον χημικό τύπο της διαλυμένης ουσίας. Το χλωριούχο νάτριο περιέχει ένα άτομο νατρίου και ένα άτομο χλωρίου και τα ατομικά βάρη από τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων για το νάτριο και το χλώριο είναι 22,99 και 35,45, αντίστοιχα. Το βάρος του τύπου είναι επομένως (1 x 22,99) + (1 x 35,45), που είναι 58,44.
Υπολογίστε τα γραμμομόρια της διαλυμένης ουσίας διαιρώντας τα γραμμάρια της διαλυμένης ουσίας με το βάρος του τύπου. Συνεχίζοντας το προηγούμενο παράδειγμα χλωριούχου νατρίου, 10 γραμμάρια / 58,44 ή 0,171 γραμμομόρια χλωριούχου νατρίου.
Προσδιορίστε τα γραμμομόρια των σωματιδίων πολλαπλασιάζοντας τα γραμμομόρια της διαλυμένης ουσίας με τον αριθμό των σωματιδίων που δημιουργούνται όταν η διαλυμένη ουσία διαλύεται. Για μοριακές ουσίες με ομοιοπολικούς δεσμούς, όπως σάκχαρο, κάθε τύπος αντιπροσωπεύει ένα μόριο ή σωματίδιο στο διάλυμα. Ωστόσο, ιοντικές ενώσεις όπως το χλωριούχο νάτριο παράγουν δύο ή περισσότερα σωματίδια ανά μονάδα τύπου. Μπορείτε να αναγνωρίσετε τις ιοντικές ενώσεις εύκολα επειδή αποτελούνται πάντα από μέταλλο και μη μέταλλο, ενώ οι μοριακές ενώσεις όπως η ζάχαρη περιέχουν μόνο μη μέταλλα. Μια ένωση όπως το χλωριούχο ασβέστιο θα παράγει τρία σωματίδια. Για παράδειγμα 10 γραμμάρια χλωριούχου νατρίου (0,171 moles NaCl) x (2 σωματίδια ανά τύπο) ή 0,342 moles σωματιδίων.
Προσδιορίστε τη μοριακότητα του διαλύματος διαιρώντας τα γραμμομόρια σωματιδίων με τη μάζα του διαλύτη σε χιλιόγραμμα. Στο προηγούμενο παράδειγμα, το παρασκευασμένο διάλυμα περιείχε 10 γραμμάρια χλωριούχου νατρίου διαλυμένα σε 100 γραμμάρια νερού. Επειδή το 1 κιλό περιέχει 1000 γραμμάρια, 100 γραμμάρια νερού αντιπροσωπεύουν 0,100 κιλά νερού. Χρησιμοποιήστε το διαδικτυακό εργαλείο μετατροπής για να μετατρέψετε τη μάζα του διαλύτη σε κιλά, εάν είναι απαραίτητο. Η μοριακότητα των σωματιδίων 10 γραμμαρίων χλωριούχου νατρίου σε 100 γραμμάρια νερού είναι επομένως 0,342 / 0,100, ή 3,42 mol ανά κιλό.
Ανατρέξτε σε έναν πίνακα σταθερών κατάθλιψης σημείου πήξης για να προσδιορίσετε τη σταθερά κατάθλιψης σημείου πήξης, Κ, του διαλύτη. Το Κ του νερού, για παράδειγμα, είναι 1,86 βαθμούς C ανά molal.
Υπολογίστε την κατάθλιψη του σημείου πήξης, δέλτα (Τ), του διαλύτη πολλαπλασιάζοντας την τιμή Κ με το μοριακότητα της διαλυμένης ουσίας: δέλτα (T) = Km. Συνεχίζοντας το προηγούμενο παράδειγμα, το δέλτα (T) = 3,42 x 1,86 ή 6,36 βαθμοί Γ.
Προσδιορίστε το σημείο πήξης του μείγματος αφαιρώντας το δέλτα (Τ) από το σημείο πήξης του καθαρού διαλύτη. Οι περισσότεροι πίνακες σταθερών κατάθλιψης σημείου πήξης παρέχουν επίσης το σημείο πήξης - μερικές φορές αναφέρεται ως σημείο τήξης - του καθαρού διαλύτη. Στην περίπτωση του νερού, το σημείο πήξης είναι 0 βαθμοί C. Το σημείο πήξης 100 γραμμαρίων νερού που περιέχει 10 γραμμάρια χλωριούχου νατρίου είναι συνεπώς 0 - 6,36 ή -6,36 βαθμοί C.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Περιοδικός πίνακας των στοιχείων
- Πίνακας σταθερών κατάθλιψης σημείου πήξης