Articles

Kemi for Ikke-Majors

by admin

læringsmål

  • Angiv frysepunktssænkning.
  • Beregn frysepunktet for en opløsning, når den molale frysepunktsdepressionskonstant gives.

hvorfor salt iskolde veje?

Salt lastbil. Billede fra .ikimedia.

kolligative egenskaber har praktiske anvendelser, såsom saltning af veje i koldt vejr., Ved at anvende salt på en iskold vej reduceres isens smeltepunkt, og isen smelter hurtigere, hvilket gør kørslen mere sikker. Natriumchlorid (NaCl ) og enten calciumchlorid (CaCl 2 ) eller magnesiumchlorid (MgCl 2) anvendes hyppigst, enten alene eller i en blanding. Natriumchlorid er den billigste løsning, men er mindre effektiv, fordi den kun dissocierer i to ioner i stedet for tre.

frysepunkt Depression

figuren nedenfor viser fasediagrammet for et rent opløsningsmiddel, og hvordan det ændres, når der tilsættes et opløst stof., Det opløste stof sænker opløsningsmidlets damptryk, hvilket resulterer i en sænkning af opløsningens frysepunkt sammenlignet med opløsningsmidlet. Frysepunktsdepression er forskellen i temperatur mellem frysepunktet for det rene opløsningsmiddel og opløsningens frysepunkt. På grafen er frysepunktet depression repræsenteret af .

Figur 1. Damptrykket af en opløsning (blå) er lavere end damptrykket af et rent opløsningsmiddel (lyserødt)., Som et resultat falder frysepunktet for et opløsningsmiddel, når et opløst stof opløses i det. Figur fra CK-12 Foundation – Christopher Auyeung.

når et rent opløsningsmiddel fryser, bliver dets partikler mere ordnede, da de intermolekylære kræfter, der opererer mellem molekylerne, bliver permanente. I tilfælde af vand gør hydrogenbindingerne det sekskantet formede netværk af molekyler, der karakteriserer isstrukturen. Ved at opløse et opløst stof i det flydende opløsningsmiddel forstyrres denne ordreproces., Som følge heraf skal mere energi fjernes fra opløsningen for at fryse den, og opløsningens frysepunkt er lavere end det rene opløsningsmiddel.

størrelsen af frysepunktsdepression er direkte proportional med opløsningens molalitet. Ligningen er:

proportionalitet konstant, , kaldes molal frysning-punkt depression konstant . Det er en konstant, der er lig med ændringen i frysepunktet for en 1-molal opløsning af et ikke-flygtigt molekylært opløst stof., For vand er værdien af -1.86 .c/ m. Så frysetemperaturen for en 1-molal vandig opløsning af ethvert ikke-flygtigt molekylært opløst stof er -1.86.C. Hvert opløsningsmiddel har en unik molal frysepunkt depression konstant. Disse er vist i nedenstående tabel sammen med en relateret værdi for kogepunktet kaldet .

Prøve Problem: frysepunkt af en Nonelectrolyte

ethylenglycol (C 2 H 6 O 2 ) er en molekylær forbindelse, der bruges i mange kommercielle anti-fryser., En vandopløsning af ethylenglycol anvendes i køretøjsradiatorer for at sænke dets frysepunkt og således forhindre, at vandet i radiatoren fryser. Beregn frysepunktet for en opløsning på 400. g ethylenglycol i 500. g vand.Trin 1: Angiv de kendte mængder, og planlæg problemet.

kendt

  • masse C 2 timer 6 O 2 = 400. g
  • molmasse C 2 timer 6 O 2 = 62.08 g / mol
  • masse H 2 O = 500.0 g = 0.,500 kg

Ukendt

Dette er en tre-trins-problem. Først beregnes molene af ethylenglycol. Beregn derefter opløsningens molalitet. Endelig beregne frysepunktet depression.

Trin 2: Løs.

Den normale frysepunktet for vand er 0,0°C. Derfor, da frysepunktet falder med 24.0°C frysepunkt af løsningen er -24.0°C.,

Trin 3: Tænk over dit resultat.

vandets frysepunkt falder med en stor mængde, hvilket beskytter radiatoren mod skader på grund af vandudvidelsen, når den fryser. Der er tre væsentlige tal i resultatet.

resum.

  • frysepunkt depression er defineret.
  • beregninger, der involverer frysepunkt depression er beskrevet.,

Øv

Løse problemer på webstedet nedenfor:

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

Gennemse

  1. Hvordan virker et opløst stof påvirke frysning af vand?
  2. hvor mange mol glukose ville være nødvendigt for at sænke frysepunktet for en kg vand 3, 72?C?
  3. hvor mange mol NaCl ville være nødvendigt for at producere den samme mængde sænkning af temperaturen?,

ordliste

  • frysepunkt depression: forskellen i temperatur mellem frysepunktet for det rene opløsningsmiddel og opløsningens frysepunkt.
  • molal frysepunkt depression konstant: en konstant, der er lig med ændringen i frysepunktet for en 1-molal opløsning af et ikke-flygtigt molekylært opløst stof.