chimie pour les non-majeurs
objectifs D’apprentissage
- définir la dépression du point de congélation.
- calculer le point de congélation d’une solution lorsqu’on lui donne la constante de dépression du point de congélation molal.
Pourquoi le sel les routes glacées?
le Sel de camion. Image de Wikimédia.
Les propriétés Colligatives ont des applications pratiques, telles que le salage des routes dans les climats froids., En appliquant du sel sur une route glacée, le point de fusion de la glace diminue et la glace fond plus rapidement, ce qui rend la conduite plus sûre. Le chlorure de Sodium (NaCl ) et le chlorure de calcium (CaCl 2 ) ou le chlorure de magnésium (MgCl 2) sont utilisés le plus souvent, seul ou en mélange. Le chlorure de Sodium est l’option la moins coûteuse, mais est moins efficace car il ne se dissocie qu’en deux ions au lieu de trois.
dépression du point de congélation
la figure ci-dessous montre le diagramme de phase d’un solvant pur et comment il change lorsqu’un soluté y est ajouté., Le soluté diminue la pression de vapeur du solvant, entraînant un abaissement du point de congélation de la solution par rapport au solvant. La dépression du point de congélation est la différence de température entre le point de congélation du solvant pur et celui de la solution. Sur le graphique, la dépression du point de congélation est représentée par 
.
la Figure 1. La pression de vapeur d’une solution (en bleu) est inférieure à la pression de vapeur d’un solvant pur (rose)., En conséquence, le point de congélation du solvant diminue lorsque tout soluté est dissout. Figure de la Fondation CK – 12-Christopher Auyeung.
Lorsqu’un solvant pur gèle, ses particules deviennent plus ordonnées à mesure que les forces intermoléculaires qui opèrent entre les molécules deviennent permanentes. Dans le cas de l’eau, les liaisons hydrogène forment le réseau hexagonal de molécules qui caractérise la structure de la glace. En dissolvant un soluté dans le solvant liquide, ce processus de commande est perturbé., En conséquence, plus d’énergie doit être retiré de la solution, afin de le congeler, et le point de congélation de la solution est inférieure à celle du solvant pur.
l’amplitude de la dépression du point de congélation est directement proportionnelle à la molalité de la solution. L’équation est:
La constante de proportionnalité, 
, est appelé le molal de congélation point dépression constante . C’est une constante qui est égale à la variation du point de congélation pour une solution 1-molale d’un soluté moléculaire non volatile., Pour l’eau, la valeur de est de -1,86°C/ M. Ainsi, la température de congélation d’une solution aqueuse à 1 molale de tout soluté moléculaire non volatil est de -1,86°C. Chaque solvant a une constante de dépression molale unique. Ceux-ci sont présentés dans le tableau ci-dessous , avec une valeur connexe pour le point d’ébullition appelé 
.
problème de L’échantillon: point de congélation d’un Nonélectrolyte
L’éthylène glycol (C 2 H 6 O 2 ) est un composé moléculaire utilisé dans de nombreux antigels commerciaux., Une solution aqueuse d’éthylène glycol est utilisée dans les radiateurs de véhicules pour abaisser son point de congélation et ainsi empêcher l’eau du radiateur de geler. Calculer le point de congélation d’une solution de 400. g d’éthylène glycol dans 500. g d’eau.
Étape 1: répertoriez les quantités connues et planifiez le problème.
masse connue
- C 2 H 6 O 2 = 400. g
- masse molaire C 2 H 6 O 2 = 62.08 g/mol
- masse H 2 O = 500.0 g = 0.,500 kg
Inconnu
C’est un triple problème. Tout d’abord, calculez les grains de beauté de l’éthylène glycol. Ensuite, calculez la molalité de la solution. Enfin, calculez la dépression du point de congélation.
Étape 2: Résoudre.
La normale du point de congélation de l’eau est de 0,0°C. par conséquent, depuis le point de congélation diminue de 24.0°C, le point de congélation de la solution est -24.0°C.,
Etape 3: Pensez à votre résultat.
Le point de congélation de l’eau diminue en grande quantité, de protéger le radiateur de dommages dus à l’expansion de l’eau quand il gèle. Il y a trois chiffres significatifs dans le résultat.
Résumé
- point de Congélation la dépression est définie.
- Les calculs impliquant la dépression du point de congélation sont décrits.,
Pratique
Résoudre les problèmes sur le site ci-dessous:
http://home.comcast.net/~cochranjim/PDFS3/COLIGWS1A.pdf
Examen
- Comment fonctionne un soluté affecter le gel de l’eau?
- Combien de moles de glucose serait nécessaire pour abaisser le point de congélation d’un kg d’eau à 3,72°C?
- combien de moles de NaCl seraient nécessaires pour produire la même quantité d’abaissement de température?,
Glossaire
- point de congélation de la dépression: La différence de température entre le point de congélation du solvant pur et que de la solution.
- constante de dépression du point de congélation molal: constante égale à la variation du point de congélation d’une solution 1-molal d’un soluté moléculaire non volatil.
