química para no mayores
objetivos de aprendizaje
- Definir depresión del punto de congelación.
- calcular el punto de congelación de una solución cuando se le da la constante de depresión del punto de congelación molal.
¿por qué salt icy roads?
la Sal del camión. Imagen de Wikimedia.
Las propiedades coligativas tienen aplicaciones prácticas, como el salado de carreteras en climas fríos., Al aplicar sal a una carretera helada, el punto de fusión del hielo disminuye y el hielo se derrite más rápidamente, lo que hace que la conducción sea más segura. El cloruro de sodio (NaCl ) y el cloruro de calcio (CaCl 2 ) o el cloruro de magnesio (MgCl 2) se utilizan con mayor frecuencia, ya sea solo o en una mezcla. El cloruro de sodio es la opción menos costosa, pero es menos eficaz porque solo se disocia en dos iones en lugar de tres.
depresión del punto de congelación
la siguiente figura muestra el diagrama de fases de un disolvente puro y cómo cambia cuando se le agrega un soluto., El soluto disminuye la presión de vapor del solvente, lo que resulta en una disminución del punto de congelación de la solución en comparación con el solvente. La depresión del punto de congelación es la diferencia de temperatura entre el punto de congelación del disolvente puro y el de la solución. En el gráfico, la depresión del punto de congelación está representada por 
.
la Figura 1. La presión de vapor de una solución (azul) es menor que la presión de vapor de un solvente puro (rosa)., Como resultado, el punto de congelación de un disolvente disminuye cuando cualquier soluto se disuelve en él. Figura de la Fundación CK – 12-Christopher Auyeung.
cuando un solvente puro se congela, sus partículas se vuelven más ordenadas A medida que las fuerzas intermoleculares que operan entre las moléculas se vuelven permanentes. En el caso del agua, los enlaces de hidrógeno forman la red hexagonal de moléculas que caracteriza la estructura del hielo. Al disolver un soluto en el disolvente líquido, este proceso de pedido se interrumpe., Como resultado, se debe eliminar más energía de la solución para congelarla, y el punto de congelación de la solución es menor que el del disolvente puro.
La magnitud de la depresión del punto de congelación es directamente proporcional a la molalidad de la solución. La ecuación es:
La constante de proporcionalidad, 
, se llama la molal de congelación punto de depresión constante . Es una constante que es igual al cambio en el punto de congelación para una solución de 1-molal de un soluto molecular no volátil., Para el agua, el valor de es -1.86°C/ m . Por lo tanto, la temperatura de congelación de una solución acuosa de 1-molal de cualquier soluto molecular no volátil es de -1.86°C. Cada solvente tiene una constante de depresión de punto de congelación molal única. Estos se muestran en la tabla a continuación , junto con un valor relacionado para el punto de ebullición llamado 
.
problema de la muestra: Punto de congelación de un Nonelectrolyte
el etilenglicol (C 2 H 6 o 2 ) es un compuesto molecular que se utiliza en muchos anticongelantes comerciales., Una solución de agua de etilenglicol se utiliza en los radiadores de vehículos para bajar su punto de congelación y así evitar que el agua en el radiador se congele. Calcular el punto de congelación de una solución de 400. g de etilenglicol en 500. g de agua.
Paso 1: enumere las cantidades conocidas y planifique el problema.
masa conocida
- C 2 H 6 o 2 = 400. g
- masa molar C 2 H 6 o 2 = 62,08 g/mol
- masa H 2 o = 500,0 g = 0.,500 kg
Desconocido
Este es un tres-paso de problema. Primero, calcular los moles de etilenglicol. Luego, calcule la molalidad de la solución. Finalmente, calcule la depresión del punto de congelación.
Paso 2: Resolver.
el punto de congelación normal del agua es 0.0 ° C. Por lo tanto, dado que el punto de congelación disminuye en 24.0°C, el punto de congelación de la solución es -24.0°C.,
Paso 3: piensa en tu resultado.
el punto de congelación del agua disminuye en gran medida, protegiendo el radiador de los daños debidos a la expansión del agua cuando se congela. Hay tres cifras significativas en el resultado.
Resumen
- depresión del punto de Congelación está definido.
- Se describen los cálculos que implican la depresión del punto de congelación.,
Práctica
Resolver los problemas en el sitio a continuación:
http://home.comcast.net/~cochranjim/PDFS3/COLIGWS1A.pdf
Revisión
- ¿Cómo se hace un soluto afectan a la congelación del agua?
- ¿cuántos moles de glucosa serían necesarios para bajar el punto de congelación de un kg de agua 3.72°C?
- ¿cuántos moles de NaCl se necesitarían para producir la misma cantidad de descenso de temperatura?,
Glosario
- depresión del punto de congelación: La diferencia de temperatura entre el punto de congelación del disolvente puro y que de la solución.
- constante de depresión del punto de congelación molal: una constante que es igual al cambio en el punto de congelación para una solución de 1-molal de un soluto molecular no volátil.
