Cietā un šķidruma vai divu šķidrumu maisījumā galvenā sastāvdaļa apzīmē šķīdinātāju, bet mazākā sastāvdaļa - izšķīdušo vielu. Izšķīdušās vielas klātbūtne izraisa sasalšanas punkta pazemināšanās parādību šķīdinātājā, kur šķīdinātāja sasalšanas temperatūra maisījumā kļūst zemāka nekā tīra šķīdinātāja sasalšanas temperatūra. Sasalšanas punkta pazeminājumu aprēķina pēc delta (T) = Km, kur K apzīmē šķīdinātāja sasalšanas punkta nomākuma konstanti un m ir šķīduma molalitāte. Molalitāte šajā gadījumā apzīmē izšķīdušās daļiņas molu uz kilogramu šķīdinātāja. Ķīmiķi nosaka izšķīdušās vielas daļiņu molu, izdalītās vielas masu dalot ar tās molekulāro svars, ko nosaka, saskaitot visu tā ķīmisko atomu atomu masas formula.
Identificējiet izšķīdušo vielu un šķīdinātāju maisījumā. Pēc definīcijas izšķīdinātā viela ir mazākā daudzumā esošais savienojums. Piemēram, 10 gramu nātrija hlorīda (sāls) maisījumam, kas izšķīdināts 100 gramos ūdens, nātrija hlorīds ir izšķīdis.
Nosakiet izšķīdušās vielas formulas svaru vai molekulmasu, saskaitot visu atomu atomu svaru ķīmiskajā formulā. Nātrija hlorīds satur vienu nātrija atomu un vienu hlora atomu, un atomu svars no nātrija un hlora elementu periodiskās tabulas ir attiecīgi 22,99 un 35,45. Tāpēc tā formulas svars ir (1 x 22,99) + (1 x 35,45), kas ir 58,44.
Aprēķiniet izšķīdušās vielas molu, izdalot izšķīdušās vielas gramus ar tā formulas svaru. Turpinot iepriekšējo nātrija hlorīda piemēru, 10 grami / 58,44 vai 0,171 mol nātrija hlorīda.
Nosakiet daļiņu molu, reizinot izšķīdušās vielas molu ar daļiņu skaitu, kas radies, izšķīdušajai vielai izšķīstot. Molekulārām vielām ar kovalentām saitēm, piemēram, cukuram, katra formula norāda vienu molekulu vai daļiņu šķīdumā. Tomēr jonu savienojumi, piemēram, nātrija hlorīds, veido divas vai vairākas daļiņas vienā formulas vienībā. Jonu savienojumus var viegli identificēt, jo tie vienmēr sastāv no metāla un nemetāla, turpretī molekulārie savienojumi, piemēram, cukurs, satur tikai nemetālus. Tāds savienojums kā kalcija hlorīds ražotu trīs daļiņas. Piemēram, 10 grami nātrija hlorīda (0,171 mols NaCl) x (2 daļiņas vienā formulā) vai 0,342 moli daļiņu.
Nosaka šķīduma molalitāti, dalot daļiņu molu ar šķīdinātāja masu kilogramos. Iepriekšējā piemērā sagatavotajā šķīdumā bija 10 grami nātrija hlorīda, kas izšķīdināts 100 gramos ūdens. Tā kā 1 kilogramā ir 1000 grami, 100 grami ūdens ir 0,100 kilogrami ūdens. Ja nepieciešams, izmantojiet tiešsaistes pārveidošanas rīku, lai šķīdinātāja masu pārvērstu kilogramos. Tāpēc 10 gramu nātrija hlorīda daļiņu molalitāte 100 gramos ūdens ir 0,342 / 0,100 jeb 3,42 molus uz kilogramu.
Lai noteiktu šķīdinātāja sasalšanas punkta pazemināšanās konstanti K, skatiet sasalšanas punkta nomaiņas konstantu tabulu. Piemēram, ūdens K ir 1,86 grādi C uz mololu.
Aprēķina šķīdinātāja sasalšanas punkta pazeminājumu delta (T), reizinot tā K vērtību ar izšķīdušās vielas molalitāte: delta (T) = Km. Turpinot iepriekšējo piemēru, delta (T) = 3,42 x 1,86 vai 6,36 grādi C.
Nosaka maisījuma sasalšanas temperatūru, no tīra šķīdinātāja sasalšanas punkta atņemot deltu (T). Lielākā daļa sasalšanas punkta depresijas konstantu tabulu sniegs arī tīra šķīdinātāja sasalšanas temperatūru - dažreiz to uzskaita kā kušanas temperatūru. Ūdens gadījumā sasalšanas temperatūra ir 0 grādi C. Tāpēc 100 gramu ūdens, kas satur 10 gramus nātrija hlorīda, sasalšanas temperatūra ir 0 - 6,36 vai -6,36 grādi C.
Jums nepieciešamās lietas
- Elementu periodiskā tabula
- Sasalšanas punkta depresijas konstantu tabula