science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe het bevriezen en het kookpunt te berekenen

Kook- en vriespunten van pure stoffen zijn bekend en kunnen eenvoudig worden opgezocht. Bijna iedereen weet bijvoorbeeld dat het vriespunt van water 0 graden Celsius is en dat het kookpunt van water 100 graden Celsius is. Bevriezing en kookpunten veranderen wanneer materie wordt opgelost in een vloeistof; vriespunten worden lager en kookpunten worden hoger. Het oplossen van zout in water heeft deze effecten op de vries- en kookpunten van het water. Het berekenen van nieuwe kook- en vriespunten van oplossingen is relatief eenvoudig.

Een verandering in bevriezingspunt berekenen

Zoek het vriespunt op van de vloeistof (oplosmiddel) waarvoor u de nieuwe berekening uitvoert vriespunt. U vindt het vriespunt van een chemische stof op het bijbehorende veiligheidsinformatieblad. Water heeft bijvoorbeeld een vriespunt van 0 graden Celsius.

Bereken de molale concentratie van de oplossing die wordt gemaakt nadat u uw opgeloste stof (opgeloste stof) aan het oplosmiddel hebt toegevoegd. Overweeg bijvoorbeeld een oplossing die is ontstaan ​​door 0,5 mol zout op te lossen in 1 liter (L) water. Eén liter water heeft een massa van 1 kilogram (kg), dus:

Molaliteit = mol opgeloste stof /massa oplosmiddel = 0,5 /1 = 0,5 m

Je kunt de mollen van uw opgeloste stof door het aantal grammen opgelost door zijn molecuulmassa te delen (zie bronnen).

Zoek de vriespuntverlagingconstante (K) op voor het oplosmiddel dat u gebruikt. Een vriespunt-onderdrukkingsconstante is een experimenteel bepaald getal dat de mate aangeeft waarin een verandering in de opgeloste vloeistofconcentratie het vriespunt beïnvloedt. Water heeft een dalconstante van het vriespunt van 1,86.

Steek uw waarden in de volgende vergelijking om het nieuwe vriespunt van uw oplossing te berekenen:

Vriespunt = oud vriespunt - K x molaliteit

Ons watervoorbeeld zou er als volgt uitzien:

Vriespunt = 0 - 1.86 x 0.5 = -0.93 graden Celsius

Een verandering in kookpunt berekenen

Zoek het kookpunt op van het oplosmiddel waarvoor u het nieuwe kookpunt berekent. U vindt het kookpunt voor elke vloeistof op het veiligheidsinformatieblad dat eraan is toegevoegd. Water heeft bijvoorbeeld een kookpunt van 100 graden Celsius.

Bereken de molale concentratie van de oplossing die zal worden gemaakt nadat u uw opgeloste stof aan het oplosmiddel hebt toegevoegd. Overweeg bijvoorbeeld een oplossing die is ontstaan ​​door 0,5 mol zout op te lossen in 1 liter (L) water. Eén liter water heeft een massa van 1 kilogram (kg), dus:

Molaliteit = mol opgeloste stof /massa oplosmiddel = 0,5 /1 = 0,5 m

Zoek de hoogte van het kookpunt op constante (K) voor het oplosmiddel dat u gebruikt. Een kookpunt-elevatieconstante is een experimenteel bepaald getal dat de mate aangeeft waarin een verandering in de opgeloste vloeistofconcentratie het kookpunt beïnvloedt. Water heeft een kookpunt-elevatieconstante van 0,512.

Steek uw waarden in de volgende vergelijking om het nieuwe kookpunt van uw oplossing te berekenen:

Kookpunt = oud kookpunt + K x molaliteit

Ons watervoorbeeld zou er als volgt uitzien:

Kookpunt = 100 + 0.512 x 0.5 = 100.256 graden Celsius