Donma noktası alçalması, maddenin kolligatif özelliklerinden biridir, yani partiküllerin veya kütlelerinin kimyasal kimliğinden değil partikül sayısından etkilenir. Bir çözücüye bir çözünen madde eklendiğinde, donma noktası saf çözücünün orijinal değerinden düşürülür. Çözünen maddenin sıvı, gaz veya katı olması önemli değildir. Örneğin donma noktası alçalması, suya tuz veya alkol eklendiğinde meydana gelir. Aslında, çözücü de herhangi bir faz olabilir. Donma noktası alçalması katı-katı karışımlarda da meydana gelir.
Donma noktası depresyonu, Blagden Kanunu adlı bir denklem yazmak için Raoult Kanunu ve Clausius-Clapeyron Denklemi kullanılarak hesaplanır. İdeal bir çözeltide, donma noktası alçalması sadece çözünen konsantrasyonuna bağlıdır.
34.0 ° C'de 220.0 mL suya 31.65 g sodyum klorür ilave edilir. Bu nasıl etkiler? suyun donma noktası?
Varsayalım sodyum klorit suda tamamen ayrışır.
Verilen: 35 ° C'deki su yoğunluğu = 0,994 g / mL
Kf su = 1.86 ° C kg / mol
Çözüm:
Bulmak için sıcaklık değişim yüksekliği
=T = iKfm
nerede
ΔT = ° C cinsinden sıcaklık değişimi
i = van 't Hoff faktörü
Kf= molal donma noktası alçalması ° C kg / mol cinsinden sabit veya kriyoskopik sabit
m = çözünen maddenin mol çözünen / kg çözücü içindeki molalitesi.
Aşama 1 NaCl'nin molalitesini hesaplayın
molalite (m) NaCl = mol NaCl / kg su
Gönderen periyodik tablo, elementlerin atomik kütlelerini bulun:
atom kütlesi Na = 22,99
atom kütlesi Cl = 35.45
NaCl molleri = 31.65 g x 1 mol / (22.99 + 35.45)
NaCl molleri = 31.65 g x 1 mol / 58.44 g
NaCl molleri = 0.542 mol
kg su = yoğunluk x hacim
kg su = 0,994 g / mL x 220 mL x 1 kg / 1000 g
kg su = 0.219 kg
mNaCl = mol NaCl / kg su
mNaCl = 0,542 mol / 0,219 kg
mNaCl = 2.477 mol / kg
Adım 2 Van'ın Hoff faktörünü belirleme
Van 't Hoff faktörü, i, çözünen maddenin çözücü içindeki ayrışma miktarı ile ilişkili bir sabittir. Şeker gibi suda ayrılmayan maddeler için, i = 1. Tamamen ayrışan çözünenler için iki iyon, i = 2. Bu örnek için, NaCl tamamen iki iyona ayrılır: Na+ ve Cl-. Bu nedenle, bu örnek için i = 2.
Aşama 3 ΔT'yi bul
=T = iKfm
=T = 2 x 1.86 ° C kg / mol x 2.477 mol / kg
ΔT = 9.21 ° C
Cevap:
220.0 mL suya 31.65 g NaCl eklenmesi, donma noktasını 9.21 ° C düşürecektir.