Депресията на точката на замръзване е едно от сблъскващите свойства на материята, което означава, че тя се влияе от броя на частиците, а не от химическата идентичност на частиците или тяхната маса. Когато към разтворителя се добави разтворимо вещество, точката му на замръзване се понижава от първоначалната стойност на чистия разтворител. Няма значение дали разтвореното вещество е течно, газово или твърдо. Например, депресия при температура на замръзване възниква, когато към водата се добавят или сол, или алкохол. Всъщност разтворителят може да бъде и всяка фаза. Депресията на точката на замръзване се среща и при твърди твърди смеси.
Депресията на точката на замръзване се изчислява с помощта на закона на Раул и уравнението на Клаузиус-Клапейрон, за да се напише уравнение, наречено закон на Blagden. В идеалното решение депресията на замръзване зависи само от концентрацията на разтворителя.
31,65 g натриев хлорид се добавя към 220,0 ml вода при 34 ° С. Как ще се отрази това на точка на замръзване на водата?
Да приемем натриев хлорид напълно дисоциира във водата.
Дадено: плътност на водата при 35 ° С = 0,994 g / mL
Kе вода = 1,86 ° С кг / мол
Решение:
За да намерите повишаване на температурата на разтворител чрез разтворител, използвайте уравнението на депресията на точката на замръзване:
ΔT = iKеm
където
ΔT = Промяна на температурата в ° C
i = van 't Хоф фактор
Kе= депресия на молална точка на замръзване постоянна или криоскопична константа в ° C kg / mol
m = молалност на разтвореното вещество в мол разтворител / kg разтворител.
Етап 1 Изчислете моларността на NaCl
молалност (m) на NaCl = моли от NaCl / kg вода
От периодичната таблица, намерете атомните маси на елементите:
атомна маса Na = 22,99
атомна маса Cl = 35.45
молове на NaCl = 31,65 g x 1 mol / (22,99 + 35,45)
молове на NaCl = 31,65 g х 1 mol / 58,44 g
молове на NaCl = 0,542 mol
kg вода = плътност x обем
kg вода = 0.994 g / mL x 220 mL x 1 kg / 1000 g
кг вода = 0,219 кг
mNaCl = бен на NaCl / kg вода
mNaCl = 0,542 mol / 0,219 kg
mNaCl = 2.477 mol / kg
Стъпка 2 Определете коефициента на van 't Hoff
Van 't Hoff фактор, т.е., е константа, свързана с количеството на дисоциация на разтвореното вещество в разтворителя. За вещества, които не се дисоциират във вода, като захар, i = 1. За разтвори, които напълно се разделят два йона, i = 2. За този пример, NaCl напълно се разделя на двата йона, Na+ и Cl-. Следователно, i = 2 за този пример.
Стъпка 3 Намерете ΔT
ΔT = iKеm
ΔT = 2 x 1.86 ° C kg / mol x 2.477 mol / kg
Т = 9,21 ° С
Отговор:
Добавянето на 31,65 g NaCl към 220,0 ml вода ще намали точката на замръзване с 9,21 ° C.