chimie pentru non-Majors
obiective de învățare
- defini punctul de congelare depresie.
- calculați punctul de îngheț al unei soluții atunci când vi se administrează constanta de depresiune a punctului de îngheț molal.
de ce drumuri cu gheață sărată?
Sare camion. Imagine din Wikimedia.proprietățile coligative au aplicații practice, cum ar fi sărarea drumurilor în zonele cu climă rece., Prin aplicarea sării pe un drum înghețat, punctul de topire al gheții este scăzut, iar gheața se va topi mai repede, făcând conducerea mai sigură. Clorura de sodiu (NaCl) și clorura de calciu (CaCl 2 ) sau clorura de magneziu (MgCl 2 ) sunt utilizate cel mai frecvent, fie singure, fie într-un amestec. Clorura de sodiu este cea mai puțin costisitoare opțiune, dar este mai puțin eficientă deoarece se disociază doar în doi ioni în loc de trei.figura de mai jos prezintă diagrama de fază pentru un solvent pur și modul în care se schimbă atunci când se adaugă un solut., Solutul scade presiunea de vapori a solventului rezultând o scădere a punctului de îngheț al soluției în comparație cu solventul. Depresiunea punctului de îngheț este diferența de temperatură dintre punctul de îngheț al solventului pur și cel al soluției. Pe grafic, depresia punctului de îngheț este reprezentată de 
.
Figura 1. Presiunea de vapori a unei soluții (albastru) este mai mică decât presiunea de vapori a unui solvent pur (roz)., Ca urmare, punctul de îngheț al unui solvent scade atunci când orice solut este dizolvat în el. Figura de la Fundația CK-12-Christopher auyeung.când un solvent pur îngheață, particulele sale devin mai ordonate pe măsură ce forțele intermoleculare care operează între molecule devin permanente. În cazul apei, legăturile de hidrogen fac rețeaua de molecule în formă hexagonală care caracterizează structura gheții. Prin dizolvarea unui solut în solventul lichid, acest proces de ordonare este perturbat., Drept urmare, trebuie eliminată mai multă energie din soluție pentru a o îngheța, iar punctul de îngheț al soluției este mai mic decât cel al solventului pur.
Mărimea depresiei punctului de îngheț este direct proporțională cu molalitatea soluției. Ecuația este:
proporționalitatea constantă, 
, este numit molal punct de îngheț depresie constant . Este o constantă care este egală cu schimbarea punctului de îngheț pentru o soluție 1-molală a unui solut molecular nevolatil., Pentru apă, valoarea este de -1,86°c / m . Deci, temperatura de congelare de 1 molal soluție apoasă de orice nevolatila moleculară a solutului este -1.86°C. Fiecare solvent are un unic molal punct de îngheț depresie constant. Acestea sunt prezentate în tabelul de mai jos, împreună cu o valoare aferentă pentru punctul de fierbere numit 
.
problema probei: punctul de îngheț al unui Nonelectrolit
etilenglicol (C 2 H 6 O 2) este un compus molecular care este utilizat în multe anti-înghețuri comerciale., O soluție de apă de etilen glicol este utilizată în radiatoarele vehiculului pentru a-și reduce punctul de îngheț și astfel împiedică înghețarea apei din calorifer. Calculați punctul de îngheț al unei soluții de 400. g de etilenglicol în 500. g de apă.pasul 1: listați cantitățile cunoscute și planificați problema.
cunoscut
- Masa C 2 H 6 O 2 = 400. g
- masa molară C 2 H 6 O 2 = 62,08 g/mol
- masa H 2 o = 500,0 g = 0.,500 kg
Necunoscut
Acesta este un trei-pas problemă. Mai întâi, calculați molii de etilenglicol. Apoi, calculați molalitatea soluției. În cele din urmă, calculați depresia punctului de îngheț.
Pasul 2: rezolva.
normal punctul de îngheț al apei este de 0.0°C. prin Urmare, din punctul de îngheț scade cu 24.0°C, punct de congelare a soluției este -24.0°C.,
Pasul 3: Gândiți-vă la rezultatul dvs. punctul de îngheț al apei scade cu o cantitate mare, protejând radiatorul de deteriorarea datorată expansiunii apei atunci când îngheață. Există trei cifre semnificative în rezultat.
rezumat
- depresia punctului de îngheț este definită.sunt descrise calculele care implică depresia punctului de îngheț.,
Practica
a Rezolva problemele de la site-ul de mai jos:
http://home.comcast.net/~cochranjim/PDFS3/COLIGWS1A.pdf
Comentariu
- Cum se face o solut afecta congelare de apă?
- câte moli de glucoză ar fi necesare pentru a scădea punctul de îngheț al unui kg de apă la 3, 72°c?
- câte moli de NaCl ar fi necesare pentru a produce aceeași cantitate de scădere a temperaturii?,
Glosar
- depresia punctului de îngheț: diferența de temperatură dintre punctul de îngheț al solventului pur și cel al soluției.
- molal punct de îngheț depresie constantă: O constantă care este egală cu modificarea punctului de congelare pentru un copil de 1 molal soluție de nevolatila moleculară a substanței dizolvate.
