Articles

chemie pro non-Majors

by admin

cíle učení

  • definovat bod mrazu deprese.
  • Vypočítejte bod tuhnutí roztoku, pokud je podán molální bod tuhnutí.

proč slané ledové silnice?

Salt truck. Obrázek z Wikimedia.

Koligativní vlastnosti mají praktické aplikace, jako je solení silnic v chladném podnebí., Použitím soli na zledovatělou silnici se teplota tání ledu sníží a LED se rychleji roztaví, čímž bude jízda bezpečnější. Chlorid sodný (NaCl) a chlorid vápenatý (CaCl 2 ) nebo chlorid hořečnatý (MgCl 2 ) se používají nejčastěji, buď samostatně, nebo ve směsi. Chlorid sodný je nejméně nákladná možnost, ale je méně účinný, protože se disociuje pouze na dva ionty místo tří.

deprese bodu mrazu

níže uvedený obrázek ukazuje fázový diagram čistého rozpouštědla a jak se mění, když se k němu přidá rozpuštěná látka., Rozpuštěná látka snižuje tlak páry rozpouštědla, což vede ke snížení bodu tuhnutí roztoku ve srovnání s rozpouštědlem. Bod tuhnutí deprese je rozdíl v teplotě mezi bodem tuhnutí čistého rozpouštědla a bodem roztoku. Na grafu je deprese bodu mrazu reprezentována .

Obrázek 1. Tlak páry roztoku (modrá) je nižší než tlak páry čistého rozpouštědla (růžová)., Výsledkem je, že bod tuhnutí rozpouštědla klesá, když se do něj rozpustí jakákoli rozpuštěná látka. Obrázek z Nadace CK-12-Christopher Auyeung.

Když čisté rozpouštědlo zamrzne, jeho částice se více nařídil jako mezimolekulárních sil, které působí mezi molekulami se stanou trvalými. V případě vody vytvářejí vodíkové vazby šestihrannou síť molekul, která charakterizuje strukturu ledu. Rozpuštěním rozpuštěné látky do kapalného rozpouštědla je tento proces objednávání narušen., Jako výsledek, více energie, musí být odstraněny z roztoku, aby zmrazit, a tuhnutí roztoku je nižší než čistého rozpouštědla.

velikost deprese bodu mrazu je přímo úměrná molalitě roztoku. Rovnice je:

konstantou úměrnosti, , se nazývá molálního zmrazení bodu deprese konstantní . Je to konstanta, která se rovná změně bodu mrazu pro 1-molální roztok netěkavé molekulární rozpuštěné látky., U vody je hodnota -1,86°C / m. Takže zmrazení teplota 1-molálního vodný roztok jakékoliv netěkavé molekulární rozpuštěné látky je -1.86°C. Každé rozpouštědlo má jedinečnou molálního zmrazení bodu deprese konstantní. Ty jsou uvedeny v tabulce níže, spolu s související hodnotou bodu varu s názvem .

příklad: Bod Mrazu a Nonelectrolyte

ethylenglykol (C 2 H 6 O 2 ) je molekulární sloučenina, která se používá v mnoha komerčních anti-zamrzne., Vodní roztok ethylenglykolu se používá v radiátorech vozidel ke snížení bodu tuhnutí a tím zabraňuje zamrznutí vody v radiátoru. Vypočítejte bod tuhnutí roztoku 400. g ethylenglykolu v 500. g vody.

Krok 1: seznam známých veličin a naplánujte problém.

známé

  • hmotnost C 2 H 6 o 2 = 400. g
  • molární hmotnost, C 2 H 6 O 2 = 62.08 g/mol
  • hmotnost H 2 O = 500.0 g = 0.,500 kg

Neznámý

To je tři-krok problém. Nejprve Vypočítejte krtky ethylenglykolu. Poté Vypočítejte molalitu roztoku. Nakonec Vypočítejte depresi bodu mrazu.

Krok 2: vyřešit.

normální bod tuhnutí vody je 0.0°C. Proto, od bodu mrazu se snižuje o 24.0°C, bod tuhnutí roztoku je -24.0°C.,

Krok 3: Přemýšlejte o svém výsledku.

teplota mrznutí vody klesá o velké množství a chrání chladič před poškozením v důsledku expanze vody, když zmrzne. Ve výsledku jsou tři významné údaje.

souhrn

  • bod tuhnutí je definován.
  • jsou popsány výpočty zahrnující depresi bodu mrazu.,

Cvičení

Řešení problémů na stránce níže:

http://home.comcast.net/~cochranjim/PDFS3/COLIGWS1A.pdf

Recenze

  1. Jak se rozpuštěné látky vliv na mrznutí vody?
  2. kolik molů glukózy by bylo zapotřebí ke snížení bodu mrazu o jeden kg vody o 3,72°c?
  3. kolik krtků NaCl by bylo zapotřebí k vytvoření stejného množství snížení teploty?,

Slovníček pojmů

  • bod tuhnutí deprese: rozdíl mezi teplotou tuhnutí čistého rozpouštědla a roztoku.
  • molálního zmrazení bodu deprese konstantní: konstanta, která se rovná změně v bodu mrazu, pro 1-molálního roztoku netěkavé molekulární rozpuštěné látky.