depresión del punto de congelación
Introducción
Los Nonelectrolytes son sustancias sin iones, solo moléculas. Los electrolitos fuertes, por otro lado, están compuestos principalmente de compuestos iónicos, y esencialmente todos los compuestos iónicos solubles forman electrolitos. Por lo tanto, si podemos establecer que la sustancia con la que estamos trabajando es uniforme y no es iónica, es seguro asumir que estamos trabajando con un no-selectrolito, y podemos intentar resolver este problema usando nuestras fórmulas., Lo más probable es que este sea el caso de todos los problemas que encuentre relacionados con la depresión del punto de congelación y la elevación del punto de ebullición en este curso, pero es una buena idea estar atento a los iones. Vale la pena mencionar que estas ecuaciones funcionan tanto para soluciones volátiles como no volátiles. Esto significa que para determinar la depresión del punto de congelación o la elevación del punto de ebullición, la presión de vapor no afecta el cambio de temperatura. Además, recuerde que un solvente puro es una solución que no ha tenido nada extra agregado o disuelto en ella., Compararemos las propiedades de ese disolvente puro con sus nuevas propiedades cuando se agrega a una solución.
agregar solutos a una solución ideal resulta en un ΔS positivo, un aumento en la entropía. Debido a esto, las propiedades químicas y físicas de la solución recientemente alterada también cambiarán. Las propiedades que sufren cambios debido a la adición de solutos a un solvente se conocen como propiedades coligativas. Estas propiedades dependen del número de solutos añadidos, no de su identidad., Dos ejemplos de propiedades coligativas son el punto de ebullición y el punto de congelación: debido a la adición de solutos, el punto de ebullición tiende a aumentar, y el punto de congelación tiende a disminuir.
el punto de congelación y el punto de ebullición de un disolvente puro se pueden cambiar cuando se añade a una solución. Cuando esto ocurre, el punto de congelación del disolvente puro puede disminuir y el punto de ebullición puede aumentar., La medida en que ocurren estos cambios se puede encontrar usando las fórmulas:
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\
si la solución de la constante de proporcionalidad no es el objetivo final del problema, estos valores probablemente se darán. Algunos valores comunes para \(K_f\) y \(K_b\), respectivamente, son:
| Disolvente | \(K_f\) | \(K_b\) |
|---|---|---|
| Agua | 1.,86 | .512 |
| Acetic acid | 3.90 | 3.07 |
| Benzene | 5.12 | 2.53 |
| Phenol | 7.27 | 3.56 |
Molality is defined as the number of moles of solute per kilogram solvent., Tenga cuidado de no utilizar la masa de toda la solución. A menudo, el problema le dará el cambio de temperatura y la constante de proporcionalidad, y primero debe encontrar la molalidad para obtener su respuesta final.
el soluto, para que ejerza cualquier cambio en las propiedades coligativas, debe cumplir dos condiciones. En primer lugar, no debe contribuir a la presión de vapor de la solución, y en segundo lugar, debe permanecer suspendido en la solución incluso durante los cambios de fase., Debido a que el solvente ya no es puro con la adición de solutos, podemos decir que el potencial químico del solvente es menor. El potencial químico es la energía del Gibb molar que un mol de solvente es capaz de contribuir a una mezcla. Cuanto mayor es el potencial químico de un solvente, más es capaz de impulsar la reacción hacia adelante. En consecuencia, los disolventes con mayores potenciales químicos también tendrán mayores presiones de vapor.,
El punto de ebullición se alcanza cuando el potencial químico del disolvente puro, un líquido, llega a que el potencial químico de vapor puro. Debido a la disminución en el potencial químico de disolventes y solutos mezclados, observamos esta intersección a temperaturas más altas. En otras palabras, el punto de ebullición del disolvente impuro estará a una temperatura más alta que la del disolvente líquido puro., Por lo tanto, la elevación del punto de ebullición ocurre con un aumento de temperatura que se cuantifica utilizando
\
donde
- \(K_b\) se conoce como la constante ebullioscópica y
- \(m\) es la molalidad del soluto.
El Punto de congelación se alcanza cuando el potencial químico del disolvente líquido puro alcanza el del disolvente sólido puro. Una vez más, dado que estamos tratando con mezclas con menor potencial químico, esperamos que el punto de congelación cambie., A diferencia del punto de ebullición, el potencial químico del solvente impuro requiere una temperatura más fría para que alcance el potencial químico del solvente sólido puro. Por lo tanto, se observa una depresión de punto de congelación.
