Într-un amestec de solid și lichid, sau două lichide, componenta principală reprezintă solventul, iar componenta minoră reprezintă solutul. Prezența solutului induce fenomenul unei depresiuni a punctului de îngheț în solvent, unde punctul de îngheț al solventului din amestec devine mai mic decât cel al solventului pur. Depresia punctului de îngheț este calculată în funcție de delta (T) = Km, unde K reprezintă constanta depresiunii punctului de îngheț a solventului și m reprezintă molalitatea soluției. Molalitatea, în acest caz, reprezintă moli de particule dizolvate pe kilogram de solvent. Chimiștii determină moli de particule dizolvate împărțind masa solutului la molecula sa greutate, determinată prin adunarea masei atomice a tuturor atomilor din substanța chimică formulă.
Identificați solutul și solventul din amestec. Prin definiție, solutul reprezintă compusul prezent într-o cantitate mai mică. De exemplu, pentru un amestec de 10 grame de clorură de sodiu (sare) dizolvat în 100 de grame de apă, clorura de sodiu reprezintă soluția.
Determinați greutatea formulă sau greutatea moleculară a substanței dizolvate adăugând greutățile atomice ale tuturor atomilor din formula chimică a soluției. Clorura de sodiu conține un atom de sodiu și un atom de clor, iar greutățile atomice din tabelul periodic al elementelor pentru sodiu și clor sunt 22,99 și respectiv 35,45. Greutatea formulă este, prin urmare, (1 x 22,99) + (1 x 35,45), care este 58,44.
Calculați moli de dizolvat împărțind gramele de dizolvat la greutatea formulă a acestuia. Continuând exemplul anterior de clorură de sodiu, 10 grame / 58,44 sau 0,171 moli de clorură de sodiu.
Determinați moli de particule înmulțind moli de solut cu numărul de particule create atunci când dizolvat se dizolvă. Pentru substanțele moleculare cu legături covalente, cum ar fi zahărul, fiecare formulă reprezintă o moleculă sau o particulă din soluție. Cu toate acestea, compușii ionici, cum ar fi clorura de sodiu, produc două sau mai multe particule pe unitate de formulă. Puteți identifica compușii ionici cu ușurință, deoarece aceștia constau întotdeauna dintr-un metal și un nemetal, în timp ce compușii moleculari, cum ar fi zahărul, conțin numai nemetali. Un compus precum clorura de calciu ar produce trei particule. De exemplu, 10 grame de clorură de sodiu (0,171 moli de NaCI) x (2 particule pe formulă) sau 0,342 moli de particule.
Determinați molalitatea soluției împărțind moli de particule la masa solventului în kilograme. În exemplul anterior, soluția preparată conținea 10 grame de clorură de sodiu dizolvată în 100 de grame de apă. Deoarece 1 kilogram conține 1000 de grame, 100 de grame de apă reprezintă 0,100 de kilograme de apă. Utilizați instrumentul de conversie online pentru a converti masa solventului în kilograme, dacă este necesar. Molalitatea particulelor de 10 grame de clorură de sodiu în 100 de grame de apă este, prin urmare, de 0,342 / 0,100, sau 3,42 moli pe kilogram.
Consultați un tabel al constantelor de depresie în punctul de îngheț pentru a determina constanta de depresie în punctul de îngheț, K, a solventului. K de apă, de exemplu, este de 1,86 grade C pe molal.
Calculați depresiunea punctului de îngheț, delta (T), a solventului înmulțind valoarea lui K cu molalitatea solutului: delta (T) = Km. Continuând exemplul anterior, delta (T) = 3,42 x 1,86 sau 6,36 grade C.
Determinați punctul de îngheț al amestecului scăzând delta (T) din punctul de îngheț al solventului pur. Majoritatea tabelelor cu constante de depresie în punctul de îngheț vor furniza, de asemenea, punctul de îngheț - uneori listat ca punct de topire - al solventului pur. În cazul apei, punctul de îngheț este de 0 grade C. Punctul de îngheț a 100 de grame de apă conținând 10 grame de clorură de sodiu este, prin urmare, 0 - 6,36, sau -6,36 grade C.
Lucruri de care ai nevoie
- Tabel periodic al elementelor
- Tabelul constantelor de depresie în punctul de îngheț