In una miscela di un solido e liquido, o due liquidi, il componente principale rappresenta il solvente e il componente minore rappresenta il soluto. La presenza del soluto induce il fenomeno di una depressione a punto di congelamento nel solvente, dove il punto di congelamento del solvente nella miscela diventa inferiore a quello del solvente puro. La depressione del punto di congelamento viene calcolata in base al delta (T) = Km, dove K rappresenta la costante di depressione del punto di congelamento del solvente e m rappresenta la molalità della soluzione. La molalità, in questo caso, rappresenta le moli di particelle di soluto per chilogrammo di solvente. I chimici determinano le moli delle particelle di soluto dividendo la massa del soluto per il suo peso molecolare, come determinato sommando le masse atomiche di tutti gli atomi nella sua formula chimica.
Identifica il soluto e il solvente nel miscela. Per definizione, il soluto rappresenta il composto presente in quantità minore. Ad esempio, per una miscela di 10 grammi di cloruro di sodio (sale) sciolto in 100 grammi di acqua, il cloruro di sodio rappresenta il soluto.
Determina il peso della formula o il peso molecolare del soluto sommando l'atomico pesi di tutti gli atomi nella formula chimica del soluto. Il cloruro di sodio contiene un atomo di sodio e un atomo di cloro, e i pesi atomici dalla tavola periodica degli elementi per sodio e cloro sono 22,99 e 35,45, rispettivamente. Il suo peso formula è quindi (1 x 22,99) + (1 x 35,45), che è 58,44.
Calcola le moli di soluto dividendo i grammi di soluto per il peso della sua formula. Continuando il precedente esempio di cloruro di sodio, 10 grammi /58,44 o 0,171 moli di cloruro di sodio.
Determina le moli di particelle moltiplicando le moli di soluto per il numero di particelle create quando il soluto si dissolve. Per le sostanze molecolari con legami covalenti, come lo zucchero, ogni formula rappresenta una molecola o una particella nella soluzione. Tuttavia, composti ionici come il cloruro di sodio producono due o più particelle per unità di formula. È possibile identificare facilmente composti ionici perché consistono sempre in un metallo e un metallo non metallico, mentre i composti molecolari come lo zucchero contengono solo metalli. Un composto come il cloruro di calcio produrrebbe tre particelle. Per l'esempio di 10 grammi di cloruro di sodio (0,171 moli di NaCl) x (2 particelle per formula) o 0,342 moli di particelle.
Determina la molalità della soluzione dividendo le moli di particelle per la massa del solvente in chilogrammi. Nell'esempio precedente, la soluzione preparata conteneva 10 grammi di cloruro di sodio sciolti in 100 grammi di acqua. Poiché 1 chilogrammo contiene 1000 grammi, 100 grammi di acqua rappresentano 0,100 chilogrammi di acqua. Utilizzare lo strumento di conversione online per convertire la massa di solvente in chilogrammi, se necessario. La molalità delle particelle di 10 grammi di cloruro di sodio in 100 grammi di acqua è quindi 0,342 /0,100, o 3,42 moli per chilogrammo.
Fare riferimento a una tabella delle costanti di depressione del punto di congelamento per determinare la depressione del punto di congelamento costante , K, del solvente. Il K di acqua, ad esempio, è di 1,86 gradi C per molare.
Calcola la depressione del punto di congelamento, delta (T), del solvente moltiplicando il suo valore K per la molalità del soluto: delta ( T) = Km. Continuando con l'esempio precedente, delta (T) = 3,42 x 1,86 o 6,36 gradi C.
Determina il punto di congelamento della miscela sottraendo delta (T) dal punto di congelamento del solvente puro. La maggior parte delle tabelle delle costanti di depressione a punto di congelamento fornirà anche il punto di congelamento - talvolta elencato come punto di fusione - del solvente puro. Nel caso dell'acqua, il punto di congelamento è 0 gradi C. Il punto di congelamento di 100 grammi di acqua contenente 10 grammi di cloruro di sodio è quindi 0 - 6,36, o -6,36 gradi C.
