Supponendo la pressione standard di una atmosfera, il punto di congelamento è la temperatura alla quale un liquido si condensa in un solido. Alcuni gas, come l'anidride carbonica, possono diventare solidi senza passare attraverso una fase liquida attraverso un processo chiamato sublimazione. Tutti i liquidi e i gas, ad eccezione dell'elio, hanno punti di congelamento caratteristici che gli scienziati hanno scoperto attraverso la sperimentazione, non il calcolo. Tuttavia, una formula generale nota come Legge di Blagden consente di calcolare in che modo l'aggiunta di un soluto ridurrà il punto di congelamento di un solvente in proporzione diretta alla concentrazione della soluzione.
Cerca la massa di una talpa del soluto. Una talpa è un numero specifico di particelle - ioni, atomi o molecole - in una sostanza. Quel numero specifico è la costante di Avogadro, 6,02 x 10 ^ 23. Puoi cercare la massa di una talpa del soluto su Internet o in un libro di chimica. Ad esempio, la massa di una mole di cloruro di sodio, o sale da tavola, è di 58,44 grammi /mole.
Ricerca le proprietà del solvente. Ad esempio, puoi cercare H20, o acqua, su vari siti Web e scoprire che il suo punto di congelamento è zero gradi Celsius. L'acqua ha un'altra proprietà, chiamata il suo contenuto crioscopico ("Kf") pari a 1,86 in unità di (gradi Celsius x chilogrammo /mole). Il Kf di un solvente descrive quanto il suo punto di congelamento cadrà con l'aggiunta di un soluto.
Determina la molalità ("m") della soluzione, che è definita come il numero di moli di soluto per chilogrammo di solvente. Ad esempio, se aggiungi 58,44 grammi di cloruro di sodio a un chilogrammo di acqua - che è anche un litro di acqua - hai una soluzione di acqua salata con una molalità di una mole di sale /un chilogrammo di acqua o una talpa /chilogrammo.
Cerca il fattore van't Hoff ("i") per il soluto. Questo è il rapporto tra le moli del soluto prima e dopo che è stato sciolto. Ad esempio, una mole di cloruro di sodio si dissocia in acqua per formare una talpa ciascuno di ioni sodio e cloro. Pertanto, il sale da tavola ha un fattore van't Hoff di due.
Calcola la depressione del punto di congelamento usando la formula Tf \u003d (ix Kf xm), dove Tf è quanto il punto di congelamento scende in gradi Centigrado. Nel nostro esempio, Tf \u003d (2 x 1,86 x 1) o 3,72 gradi C, facendo cadere il punto di congelamento dell'acqua da zero a 3,72 gradi negativi C.
Suggerimenti
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Il calo del punto di congelamento dipende solo dal solvente, non dal soluto. Questo è vero per le soluzioni diluite, ma soluzioni molto concentrate richiedono un calcolo complesso per determinare la depressione del punto di congelamento.
Avvertenze
Don confondere la molalità con il termine "molarità", che è il numero di moli di soluto diviso per il volume della soluzione.
