U smjesi čvrste i tekuće ili dvije tekućine, glavna komponenta predstavlja otapalo, a spojna otopljena tvar. Prisutnost otopljene tvari inducira pojavu depresije točke ledišta u otapalu, gdje točka ledišta otapala u smjesi postaje niža od onečišćenja čistog otapala. Depresija točke ledišta izračunava se prema delta (T) = Km, gdje K predstavlja konstantu depresije točke ledišta otapala, a m predstavlja molalnost otopine. Molalnost u ovom slučaju predstavlja molove čestica otopljene tvari po kilogramu otapala. Kemičari određuju molove čestica otopljene supstance dijeljenjem mase otopljene tvari s njezinom molekulskom težine, što se određuje zbrajanjem atomskih masa svih atoma u njegovoj kemikaliji formula.
Utvrdite otopljenu tvar i otapalo u smjesi. Po definiciji, otopljena tvar predstavlja spoj prisutan u manjoj količini. Na primjer, za smjesu od 10 grama natrijevog klorida (soli) otopljenog u 100 grama vode, natrijev klorid predstavlja otopljenu tvar.
Odredite težinu formule ili molekulsku težinu otopljene tvari zbrajanjem atomskih težina svih atoma u kemijskoj formuli otopljene tvari. Natrijev klorid sadrži jedan atom natrija i jedan atom klora, a atomske težine iz periodnog sustava elemenata za natrij i klor su 22,99, odnosno 35,45. Njegova težina formule je dakle (1 x 22,99) + (1 x 35,45), što je 58,44.
Izračunajte molove otopljene tvari dijeljenjem grama otopljene tvari s težinom formule. Nastavljajući prethodni primjer natrijevog klorida, 10 grama / 58,44 ili 0,171 mola natrijevog klorida.
Odredite molove čestica množenjem molova otopljene tvari s brojem čestica stvorenih otapanjem otopljene tvari. Za molekularne tvari s kovalentnim vezama, poput šećera, svaka formula predstavlja jednu molekulu ili česticu u otopini. Međutim, ionski spojevi kao što je natrijev klorid proizvode dvije ili više čestica po jedinici formule. Jonske spojeve možete lako prepoznati jer se uvijek sastoje od metala i nemetala, dok molekularni spojevi poput šećera sadrže samo nemetale. Spoj kao što je kalcijev klorid proizveo bi tri čestice. Za primjer 10 grama natrijevog klorida (0,171 mola NaCl) x (2 čestice po formuli) ili 0,342 mola čestica.
Odredite molalnost otopine dijeljenjem molova čestica s masom otapala u kilogramima. U prethodnom primjeru pripremljena otopina sadržavala je 10 grama natrijevog klorida otopljenog u 100 grama vode. Budući da 1 kilogram sadrži 1000 grama, 100 grama vode predstavlja 0,100 kilograma vode. Ako je potrebno, pomoću mrežnog alata za pretvorbu masu otapala pretvorite u kilograme. Molalnost čestica 10 grama natrijevog klorida u 100 grama vode iznosi 0,342 / 0,100 ili 3,42 mola po kilogramu.
Pogledajte tablicu konstanti depresije točke ledišta da biste odredili konstantu depresije točke ledišta, K, otapala. K vode, na primjer, iznosi 1,86 stupnjeva C po molalu.
Izračunajte depresiju točke ledišta, delta (T), otapala pomnoživši njegovu K vrijednost sa molalnost otopljene tvari: delta (T) = Km. Nastavljajući prethodni primjer, delta (T) = 3,42 x 1,86 ili 6,36 stupnjeva C.
Odredite točku ledišta smjese oduzimanjem delte (T) od točke ledišta čistog otapala. Većina tablica konstanti depresije točke ledišta također će pružiti točku ledišta - ponekad navedenu kao talište - čistog otapala. U slučaju vode, točka smrzavanja je 0 stupnjeva C. Točka smrzavanja 100 grama vode koja sadrži 10 grama natrijevog klorida je dakle 0 - 6,36, odnosno -6,36 stupnjeva C.
Stvari koje ćete trebati
- Periodni sustav elemenata
- Tablica konstanti depresije točke ledišta