depressão do ponto de congelação
introdução
Os Não-electrólitos são substâncias sem íons, apenas moléculas. Eletrólitos fortes, por outro lado, são compostos principalmente de compostos iônicos, e essencialmente todos os compostos iônicos solúveis formam eletrólitos. Portanto, se pudermos estabelecer que a substância com a qual estamos trabalhando é uniforme e não é jônica, é seguro assumir que estamos trabalhando com um não-eletrolítico, e podemos tentar resolver este problema usando nossas fórmulas., Este provavelmente será o caso para todos os problemas que você encontrar relacionados com a depressão do ponto de congelação e elevação do ponto de ebulição neste curso, mas é uma boa idéia para manter um olho para fora por íons. Vale a pena mencionar que estas equações trabalham para soluções voláteis e não-voláteis. Isto significa que para a questão de determinar a depressão do ponto de congelação ou elevação do ponto de ebulição, a pressão de vapor não efetua a mudança de temperatura. Além disso, lembre-se que um solvente puro é uma solução que não teve nada extra adicionado ou dissolvido nele., Vamos comparar as propriedades desse solvente puro com as suas novas propriedades quando adicionado a uma solução.a adição de solutos a uma solução ideal resulta em ΔS positivos, um aumento na entropia. Por causa disso, as propriedades químicas e físicas da solução recentemente alterada também mudarão. As propriedades que sofrem alterações devido à adição de solutos a um solvente são conhecidas como propriedades coligantes. Estas propriedades dependem do número de solutos adicionados, não da sua identidade., Dois exemplos de propriedades coligantes são o ponto de ebulição e o ponto de congelação: devido à adição de solutos, o ponto de ebulição tende a aumentar, e o ponto de congelação tende a diminuir.o ponto de congelação e o ponto de ebulição de um solvente puro podem ser alterados quando adicionados a uma solução. Quando isso ocorre, o ponto de congelação do solvente puro pode tornar-se mais baixo, e o ponto de ebulição pode tornar-se mais elevado., A medida em que estas mudanças ocorrem pode ser encontrada usando as fórmulas:
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Se resolver para a constante de proporcionalidade não é o objetivo final do problema, estes valores serão provavelmente dados. Alguns valores comuns para \(K_f\) e \(K_b\), respectivamente, são:
| Solvente | \(K_f\) | \(K_b\) |
|---|---|---|
| Água | 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., Tenha cuidado para não usar a massa de toda a solução. Muitas vezes, o problema lhe dará a mudança de temperatura e a constante de proporcionalidade, e você deve encontrar a molalidade em primeiro lugar, a fim de obter a sua resposta final.
o soluto, a fim de exercer qualquer alteração nas propriedades coligantes, deve preencher duas condições. Em primeiro lugar, não deve contribuir para a pressão de vapor da solução, e em segundo lugar, deve permanecer suspenso na solução mesmo durante as mudanças de fase., Como o solvente já não é puro com a adição de solutos, podemos dizer que o potencial químico do solvente é menor. Potencial químico é a energia molar de Gibb que um mole de solvente é capaz de contribuir para uma mistura. Quanto maior é o potencial químico de um solvente, mais ele é capaz de impulsionar a reação para a frente. Consequentemente, solventes com potenciais químicos mais elevados também terão maiores pressões de vapor.,
O ponto de ebulição é atingido quando o potencial químico do solvente puro, um líquido, que atinge de química potencial de vapor puro. Devido à diminuição do potencial químico dos solventes e solutos misturados, observamos esta intersecção a temperaturas mais elevadas. Por outras palavras, o ponto de ebulição do solvente impuro estará a uma temperatura mais elevada do que a do solvente líquido puro., Assim, a elevação do ponto de ebulição ocorre com um aumento de temperatura que é quantificado usando
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Onde
- \(K_b\) é conhecida como a constante ebulioscópica e
- \(M\) é a molalidade do soluto.o ponto de congelação é atingido quando o potencial químico do solvente líquido puro atinge o do solvente sólido puro. Mais uma vez, uma vez que estamos a lidar com misturas com menor potencial químico, esperamos que o ponto de congelação mude., Ao contrário do ponto de ebulição, o potencial químico do solvente impuro requer uma temperatura mais fria para que ele alcance o potencial químico do solvente sólido puro. Assim, observa-se uma depressão do ponto de congelação.
