Come si calcola la depressione del punto di congelamento?

ESEMPIO

Qual è la depressione del punto di congelamento causata dall'aggiunta di 31.65 g di cloruro di sodio a 220.0 g di acqua. #K_"f"# perché l'acqua è #"1.86 °C·kg·mol"^"-1"#.

Soluzione

La formula per l'espressione della depressione del punto di congelamento è

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a) ΔT_"f" = iK_"f"m color(white)(a/a)|)))" "#

where

#ΔT_"f"# è la depressione del punto di congelamento,

#i# è il fattore van't Hoff,

#K_"f"# è la costante di depressione del punto di congelamento molare per il solvente e

#m# Monteverede vecchio è molality della soluzione.

Passo 1: Calcola la molalità del NaCl

#"moles of NaCl" = 31.65 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl"))) × (1"mol NaCl")/(58.44 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl")))) = "0.5416 mol NaCl"#

#"mass of water" = 220.0 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O"))) × (1"kg H"_2"O")/(1000 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O")))) = "0.220 kg H"_2"O"#

#m = "moles of NaCl"/"kilograms of water" = "0.5416 mol"/"0.220 kg" = "2.46 mol/kg"#

Passo 2: Determina il fattore van't Hoff

Il fattore van't Hoff, #i#, è il numero di moli di particelle ottenute quando 1 mol di a soluto dissolve.

I non elettroliti come lo zucchero non si dissociano in acqua. Una mole di zucchero solido dà una mole di molecole di zucchero disciolto.

Per i non elettroliti, #i = 1#.

Elettroliti come #"NaCl"# dissociarsi completamente in ioni.

#"NaCl" → "Na"^+ + "Cl"^"-"#

Una talpa di solido #"NaCl"# dà due moli di particelle disciolte: 1 mole di #"Na"^+# ioni e 1 mol di #"Cl"^"-"# ioni. Quindi, per #"NaCl", i = 2#.

Passo 3: calcolato #ΔT_"f"#

#ΔT_"f" = iK_"f"m = 2 × "1.86 °C·"color(red)(cancel(color(black)("kg·mol"^"-1"))) × 2.46 color(red)(cancel(color(black)("mol·kg"^"-1"))) = "9.16 °C"#

La depressione del punto di congelamento è di 9.16 ° C.

Ecco un video su come calcolare la depressione del punto di congelamento.