química para não-majores
objectivos de aprendizagem
- Define depressão do ponto de congelação.calcular o ponto de congelação de uma solução, tendo em conta a constante de depressão molal do ponto de congelação.porquê estradas com gelo?
camião de sal. Imagem da Wikimedia.
propriedades Coligantes têm aplicações práticas, tais como a salga de estradas em climas climáticos frios., Ao aplicar o sal a uma estrada gelada, o ponto de fusão do gelo diminui, e o gelo derrete mais rapidamente, tornando a condução mais segura. O cloreto de sódio (NaCl ) e o cloreto de cálcio (CaCl 2 ) ou o cloreto de magnésio (MgCl 2) são utilizados com maior frequência, quer isoladamente quer numa mistura. Cloreto de sódio é a opção menos cara, mas é menos eficaz porque só se dissocia em dois íons em vez de três.
depressão do ponto de congelação
a figura abaixo mostra o diagrama de fase de um solvente puro e como se altera quando lhe é adicionado um soluto., O soluto reduz a pressão de vapor do solvente, resultando na diminuição do ponto de congelação da solução em comparação com o solvente. A depressão do ponto de congelação é a diferença de temperatura entre o ponto de congelação do solvente puro e o da solução. No gráfico, a depressão do ponto de congelação é representada por 
.
a Figura 1. A pressão de vapor de uma solução (azul) é menor que a pressão de vapor de um solvente puro (rosa)., Como resultado, o ponto de congelação de um solvente diminui quando qualquer soluto é dissolvido nele. Figura da Fundação CK-12-Christopher Auyeung.
quando um solvente puro congela, as suas partículas tornam-se mais ordenadas à medida que as forças intermoleculares que operam entre as moléculas se tornam permanentes. No caso da água, as ligações de hidrogênio fazem a rede hexagonal de moléculas que caracteriza a estrutura do gelo. Ao dissolver um soluto no solvente líquido, este processo de ordenação é interrompido., Consequentemente, deve ser retirada mais energia da solução para a congelar e o ponto de congelação da solução é inferior ao do solvente puro.
a magnitude da depressão do ponto de congelação é diretamente proporcional à molalidade da solução. A equação é:
A constante de proporcionalidade, 
, é chamado de molal de congelamento ponto de depressão constante . É uma constante que é igual à mudança no ponto de congelação para uma solução 1-molal de um soluto molecular não-volátil., Para a água, o valor de é -1.86°C/ m . Assim, a temperatura de congelação de uma solução aquosa 1-molal de qualquer soluto molecular não-volátil é de -1,86°C. Cada solvente tem uma constante de depressão molal de ponto de congelação único. Estes são mostrados na tabela abaixo, juntamente com um valor relacionado para o ponto de ebulição chamado 
.
amostra problema: Ponto de congelação de um não-Eletrolito
etilenoglicol (C 2 h 6 o 2 ) é um composto molecular que é usado em muitos anticongelantes comerciais., Uma solução de água de etilenoglicol é utilizada em radiadores para veículos para baixar o seu ponto de congelação e, assim, impedir que a água no radiador de congelar. Calcular o ponto de congelação de uma solução de 400. g de etilenoglicol em 500. g de água.
Passo 1: enumere as quantidades conhecidas e planeie o problema.
conhecido
- massa C 2 h 6 o 2 = 400. massa molar C 2 h 6 o 2 = 62.08 g/mol
- massa H 2 o = 500.0 g = 0.,500 kg
Desconhecido
Este é um dos três passos problema. Primeiro, calcular as moles de etilenoglicol. Em seguida, calcular a molalidade da solução. Finalmente, calcule a depressão do ponto de congelação.
Passo 2: resolver.
o ponto de congelação normal da água é de 0.0°C. Portanto, uma vez que o ponto de congelação diminui 24.0°C, o ponto de congelação da solução é de -24.0°C.,
Passo 3: pense no seu resultado.
o ponto de congelação da água diminui em uma grande quantidade, protegendo o radiador de danos devido à expansão da água quando ela congela. Há três números significativos no resultado.
resumo
- depressão do ponto de congelação é definida.são descritos cálculos que envolvem depressão do ponto de congelação.,
a Prática
Resolver os problemas no site abaixo:
http://home.comcast.net/~cochranjim/PDFS3/COLIGWS1A.pdf
Comentário
- Como é que um soluto afetam o congelamento da água?quantos moles de glucose seriam necessários para baixar o ponto de congelação de um kg de água a 3,72°c?quantos moles de NaCl seriam necessários para produzir a mesma quantidade de baixa de temperatura?,depressão do ponto de congelação: a diferença de temperatura entre o ponto de congelação do solvente puro e o da solução.constante de depressão do ponto de congelação molal: uma constante que é igual à alteração do ponto de congelação para uma solução 1-molal de um soluto molecular não volátil.
