Comprensione dei concetti
* Depressione del punto di congelamento: Il punto di congelamento di una soluzione è inferiore al punto di congelamento del solvente puro. Questa depressione è proporzionale alla molalità del soluto.
* Elevazione del punto di ebollizione: Il punto di ebollizione di una soluzione è superiore al punto di ebollizione del solvente puro. Questa elevazione è anche proporzionale alla molalità del soluto.
Calcoli
1. Determina il fattore Van't Hoff (i):
* Cacl₂ si dissocia in tre ioni in soluzione (uno Ca²⁺ e due cl⁻):
* Cacl₂ → Ca²⁺ + 2cl⁻
* Pertanto, il fattore di Van't Hoff (i) per Cacl₂ è 3.
2. Calcola la molalità (M):
* Dobbiamo convertire la molarità in molalità. Supponendo che la densità della soluzione sia approssimativamente uguale all'acqua (1 g/mL), possiamo approssimare la molalità come:
* molalità (m) ≈ molarità (m)
* m ≈ 0,1 mol/kg
3. Calcola la depressione del punto di congelamento (Δt_f):
* Δt_f =i * k_f * m
* K_f (costante di depressione del punto di congelamento per acqua) =1,86 ° C/m
* Δt_f =3 * 1,86 ° C/M * 0,1 mol/kg =0,558 ° C
4. Calcola il punto di congelamento della soluzione:
* Punto di congelamento dell'acqua pura =0 ° C
* Punto di congelamento della soluzione =0 ° C - 0,558 ° C = -0,558 ° C
5. Calcola l'elevazione del punto di ebollizione (ΔT_B):
* Δt_b =i * k_b * m
* K_b (costante di elevazione del punto di ebollizione per acqua) =0,512 ° C/m
* Δt_b =3 * 0,512 ° C/M * 0,1 mol/kg =0,154 ° C
6. Calcola il punto di ebollizione della soluzione:
* Punto di ebollizione di acqua pura =100 ° C
* Punto di ebollizione della soluzione =100 ° C + 0,154 ° C = 100.154 ° C
Nota importante:
* Questi calcoli si basano sul presupposto che la soluzione sia l'ideale. In realtà, il fattore di Van't Hoff può essere leggermente inferiore a 3 a causa dell'accoppiamento ionico a concentrazioni più elevate.
* Per calcoli più precisi, prendere in considerazione l'uso della densità effettiva della soluzione per convertire la molarità in molalità.
Pertanto, il punto di congelamento approssimativo di una soluzione di cacl₂ molare 0,1 in acqua è -0,558 ° C e il punto di ebollizione approssimativo è 100,154 ° C.
