dépression du point de congélation
Introduction
Les nonélectrolytes sont des substances sans ions, seulement des molécules. Les électrolytes forts, d’autre part, sont composés principalement de composés ioniques, et essentiellement tous les composés ioniques solubles forment des électrolytes. Par conséquent, si nous pouvons établir que la substance avec laquelle nous travaillons est uniforme et n’est pas ionique, il est prudent de supposer que nous travaillons avec un nonélectrolyte, et nous pouvons tenter de résoudre ce problème en utilisant nos formules., Ce sera probablement le cas pour tous les problèmes que vous rencontrez liés à la dépression du point de congélation et à l’élévation du point d’ébullition dans ce cours, mais c’est une bonne idée de garder un œil sur les ions. Il convient de mentionner que ces équations fonctionnent à la fois pour les solutions volatiles et non volatiles. Cela signifie que pour déterminer la dépression du point de congélation ou l’élévation du point d’ébullition, la pression de vapeur n’affecte pas le changement de température. Rappelez-vous également qu’un solvant pur est une solution qui n’a rien ajouté ou dissous., Nous allons comparer les propriétés de ce solvant pur avec ses nouvelles propriétés lorsqu’il est ajouté à une solution.
L’ajout de solutés à une solution idéale entraîne un ΔS positif, une augmentation de l’entropie. Pour cette raison, les propriétés chimiques et physiques de la solution nouvellement modifiée changeront également. Les propriétés qui subissent des changements dus à l’ajout de solutés à un solvant sont connues sous le nom de propriétés colligatives. Ces propriétés dépendent du nombre de solutés ajoutés, pas de leur identité., Deux exemples de propriétés colligatives sont le point d’ébullition et le point de congélation: en raison de l’ajout de solutés, le point d’ébullition a tendance à augmenter et le point de congélation a tendance à diminuer.
le point de congélation et le point d’ébullition d’un solvant pur peuvent être modifiés lorsqu’ils sont ajoutés à une solution. Lorsque cela se produit, le point de congélation du solvant pur peut devenir plus bas et le point d’ébullition peut devenir plus élevé., La mesure dans laquelle ces changements se produisent peuvent être trouvés en utilisant les formules:
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Si des problèmes pour la constante de proportionnalité n’est pas le but ultime du problème, ces valeurs seront probablement donné. Des valeurs communes pour \(K_f\) et \(K_b\) respectivement, sont:
| Solvant | \(K_f\) | \(K_b\) |
|---|---|---|
| Eau | 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., Veillez à ne pas utiliser la masse de la solution entière. Souvent, le problème vous donnera le changement de température et la constante de proportionnalité, et vous devez d’abord trouver la molalité pour obtenir votre réponse finale.
le soluté, pour qu’il exerce un changement sur les propriétés colligatives, doit remplir deux conditions. Premièrement, il ne doit pas contribuer à la pression de vapeur de la solution, et deuxièmement, il doit rester en suspension dans la solution même pendant les changements de phase., Parce que le solvant n’est plus pure, avec l’ajout de solutés, on peut dire que le potentiel chimique du solvant est inférieure. Le potentiel chimique est l »énergie molaire de Gibb qu » une mole de solvant est capable de contribuer à un mélange. Plus le potentiel chimique d’un solvant est élevé, plus il est capable de faire avancer la réaction. Par conséquent, les solvants ayant des potentiels chimiques plus élevés auront également des pressions de vapeur plus élevées.,
Le point d’ébullition est atteint lorsque le potentiel chimique du solvant pur, liquide, atteint celle du potentiel chimique de vapeur pure. En raison de la diminution du potentiel chimique des solvants et des solutés mélangés, nous observons cette intersection à des températures plus élevées. En d’autres termes, le point d’ébullition du solvant impur sera à une température plus élevée que celle du solvant liquide pur., Ainsi, l’élévation du point d’ébullition se produit avec une augmentation de température qui est quantifiée en utilisant
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où
- \(K_b\) est connue comme la constante ebullioscopique et
- \(m\) est la molalité du soluté.
le point de congélation est atteint lorsque le potentiel chimique du solvant liquide pur atteint celui du solvant solide pur. Encore une fois, puisque nous avons affaire à des mélanges avec un potentiel chimique réduit, nous nous attendons à ce que le point de congélation change., Contrairement au point d’ébullition, le potentiel chimique du solvant impur nécessite une température plus froide pour qu’il atteigne le potentiel chimique du solvant solide pur. Par conséquent, une dépression du point de congélation est observée.
