science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het vriespunt berekenen

Uitgaande van de standaarddruk van één atmosfeer, is het vriespunt de temperatuur waarbij een vloeistof condenseert tot een vaste stof. Sommige gassen, zoals koolstofdioxide, kunnen vaste stoffen worden zonder door een vloeibare fase te gaan via een proces dat sublimatie wordt genoemd. Alle vloeistoffen en gassen, met uitzondering van helium, hebben kenmerkende vriespunten die wetenschappers hebben ontdekt door experimenten, niet door berekening. Met een algemene formule die bekend staat als de wet van Blagden, kunt u echter berekenen hoe de toevoeging van een opgeloste stof het vriespunt van een oplosmiddel verlaagt in directe verhouding tot de concentratie van de oplossing.

    Zoek de massa op van één mol opgeloste stof. Een mol is een specifiek aantal deeltjes - ionen, atomen of moleculen - in een stof. Dat specifieke aantal is de constante van Avogadro, 6,02 x 10 ^ 23. Je kunt de massa van één mol opgeloste stof opzoeken op internet of in een scheikundeboek. De massa van één mol natriumchloride of keukenzout is bijvoorbeeld 58,44 gram /mol.

    Onderzoek de eigenschappen van het oplosmiddel. U kunt bijvoorbeeld H20 of water op verschillende websites opzoeken en ontdekken dat het vriespunt nul graden Celsius is. Water heeft een andere eigenschap, genaamd zijn cryoscopische inhoud ("Kf") gelijk aan 1,86 in eenheden van (graden Celsius x kilogram /mol). De Kf van een oplosmiddel beschrijft hoeveel het vriespunt zal vallen na toevoeging van een opgeloste stof.

    Bepaal de molaliteit ("m") van de oplossing, die wordt gedefinieerd als het aantal mol opgeloste stof per kilogram van oplosmiddel. Als u bijvoorbeeld 58,44 gram natriumchloride toevoegt aan één kilogram water - wat ook één liter water is - hebt u een zoutwateroplossing met een molaliteit van één mol zout /één kilogram water of één mol /kilogram.

    Zoek de van't Hoff-factor ("i") op voor de opgeloste stof. Dit is de molverhouding van de opgeloste stof voor en nadat deze is opgelost. Eén mol natriumchloride dissocieert bijvoorbeeld in water om een mol elk van natrium- en chloorionen te vormen. Daarom heeft tafelzout een van't Hoff-factor twee.

    Bereken de onderdruk van het vriespunt met behulp van de formule Tf \u003d (ix Kf xm), waarbij Tf is hoeveel het vriespunt in graden daalt Celsius. In ons voorbeeld is Tf \u003d (2 x 1,86 x 1) of 3,72 graden C, waarbij het vriespunt van water daalt van nul naar negatieve 3,72 graden C.


    Tips
    < li>

    De daling van het vriespunt hangt alleen af van het oplosmiddel, niet van de opgeloste stof. Dit geldt voor verdunde oplossingen, maar zeer geconcentreerde oplossingen vereisen een complexe berekening om de vriespuntverlaging te bepalen.



    Waarschuwingen

  1. Don verwart molaliteit niet met de term 'molariteit', wat het aantal mol opgeloste stof is, gedeeld door het volume van de oplossing.