Содержание
Принимая стандартное давление в одну атмосферу, точка замерзания - это температура, при которой жидкость конденсируется в твердое вещество. Некоторые газы, такие как диоксид углерода, могут стать твердыми, не проходя через жидкую фазу в процессе, называемом сублимацией. Все жидкости и газы, за исключением гелия, имеют характерные точки замерзания, которые ученые обнаружили путем экспериментов, а не расчетов. Тем не менее, общая формула, известная как закон Blagdens, позволяет рассчитать, как добавление растворенного вещества снизит температуру замерзания растворителя прямо пропорционально концентрации раствора.
Посмотрите на массу одного моля растворенного вещества. Моль - это определенное количество частиц - ионов, атомов или молекул - в веществе. Это конкретное число является постоянной Авогадроса, 6,02 x 10 ^ 23. Вы можете найти массу одного моля растворенного вещества в Интернете или в книге по химии. Например, масса одного моля хлорида натрия или поваренной соли составляет 58,44 г / моль.
Исследование свойств растворителя. Например, вы можете посмотреть H20 или воду на различных веб-сайтах и обнаружить, что температура замерзания равна нулю градусов Цельсия. Вода обладает другим свойством, называемым ее криоскопическим содержанием («Kf»), равным 1,86 в единицах (градусы Цельсия х килограмм / моль). Kf растворителя описывает, насколько упадет его температура замерзания при добавлении растворенного вещества.
Определите молярность («м») раствора, которая определяется как число молей растворенного вещества на килограмм растворителя. Например, если вы добавите 58,44 грамма хлорида натрия к одному килограмму воды (что также составляет один литр воды), у вас будет раствор с соленой водой с молярностью один моль соли / один килограмм воды или один моль /килограмм.
Посмотрите на коэффициент Вант-Хоффа ("я") для растворенного вещества. Это соотношение молей растворенного вещества до и после его растворения. Например, один моль хлорида натрия диссоциирует в воде, образуя моль каждого из ионов натрия и хлора. Поэтому поваренная соль имеет коэффициент Ванта-Хоффа, равный двум.
Рассчитайте депрессию точки замерзания по формуле Tf = (i x Kf x m), где Tf - величина падения температуры замерзания в градусах Цельсия. В нашем примере Tf = (2 x 1,86 x 1) или 3,72 градуса C, понижая температуру замерзания воды с нуля до отрицательного значения 3,72 градуса C.