Freezing Point Depression
Introducere
Nonelectroliții sunt substanțe fără ioni ,numai molecule. Electroliții puternici, pe de altă parte, sunt compuși în mare parte din compuși ionici și, în esență, toți compușii ionici solubili formează electroliți. Prin urmare, dacă putem stabili că substanța cu care lucrăm este uniformă și nu este ionică, este sigur să presupunem că lucrăm cu un nonelectrolit și putem încerca să rezolvăm această problemă folosind formulele noastre., Acest lucru va fi cel mai probabil cazul tuturor problemelor pe care le întâmpinați legate de depresia punctului de îngheț și de creșterea punctului de fierbere în acest curs, dar este o idee bună să țineți cont de ioni. Merită menționat faptul că aceste ecuații funcționează atât pentru soluții volatile, cât și pentru soluții nevolatile. Aceasta înseamnă că, de dragul determinării depresiei punctului de îngheț sau a înălțimii punctului de fierbere, presiunea vaporilor nu afectează modificarea temperaturii. De asemenea, amintiți-vă că un solvent pur este o soluție care nu a adăugat nimic în plus sau nu a fost dizolvată în el., Vom compara proprietățile acelui solvent pur cu noile sale proprietăți atunci când este adăugat la o soluție.
adăugarea de soluții la o soluție ideală are ca rezultat un ΔS pozitiv, o creștere a entropiei. Din acest motiv, proprietățile chimice și fizice ale soluției nou modificate se vor schimba și ele. Proprietățile care suferă modificări datorate adăugării de soluții la un solvent sunt cunoscute sub numele de proprietăți coligative. Aceste proprietăți depind de numărul de soluții adăugate, nu de identitatea lor., Două exemple de proprietăți coligative sunt punctul de fierbere și punctul de îngheț: datorită adăugării de soluții, punctul de fierbere tinde să crească, iar punctul de îngheț tinde să scadă.
punctul de congelare și punctul de fierbere al unui solvent pur pot fi modificate atunci când sunt adăugate la o soluție. Când se întâmplă acest lucru, punctul de îngheț al solventului pur poate deveni mai mic, iar punctul de fierbere poate deveni mai mare., Măsura în care apar aceste modificări poate fi găsită folosind formulele:
\
Dacă rezolvarea pentru constanta de proporționalitate nu este scopul final al problemei, aceste valori vor fi date cel mai probabil. Unele valori comune pentru \(K_f\) și \(K_b\), respectiv, sunt:
| Solvent | \(K_f\) | \(K_b\) |
|---|---|---|
| Apa | 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., Aveți grijă să nu utilizați masa întregii soluții. Adesea, problema vă va oferi schimbarea temperaturii și Constanta proporționalității și trebuie să găsiți mai întâi molalitatea pentru a obține răspunsul final.solutul, pentru ca acesta să exercite orice schimbare asupra proprietăților coligative, trebuie să îndeplinească două condiții. În primul rând, nu trebuie să contribuie la presiunea de vapori a soluției și, în al doilea rând, trebuie să rămână suspendată în soluție chiar și în timpul schimbărilor de fază., Deoarece solventul nu mai este pur cu adăugarea de soluții, putem spune că potențialul chimic al solventului este mai mic. Potențialul chimic este energia molară Gibb că un mol de solvent este capabil să contribuie la un amestec. Cu cât este mai mare potențialul chimic al unui solvent, cu atât este mai capabil să conducă reacția înainte. În consecință, solvenții cu potențiale chimice mai mari vor avea, de asemenea, presiuni de vapori mai mari.,
punctul de fierbere este atins atunci când potențialul chimic al solventului pur, un lichid, atinge potențialul chimic al vaporilor Puri. Datorită scăderii potențialului chimic al solvenților și soluțiilor mixte, observăm această intersecție la temperaturi mai ridicate. Cu alte cuvinte, punctul de fierbere al solventului impur va fi la o temperatură mai mare decât cea a solventului lichid pur., Astfel, punctul de fierbere altitudine apare cu o creștere a temperaturii, care este cuantificat cu ajutorul
\
- \(K_b\) este cunoscut ca ebullioscopic constantă și
- \(m\) este molalitatea soluției.
punctul de îngheț este atins atunci când potențialul chimic al solventului lichid pur atinge cel al solventului solid pur. Din nou, deoarece avem de-a face cu amestecuri cu potențial chimic scăzut, ne așteptăm ca punctul de îngheț să se schimbe., Spre deosebire de punctul de fierbere, potențialul chimic al solventului impur necesită o temperatură mai rece pentru ca acesta să atingă potențialul chimic al solventului solid pur. Prin urmare, se observă o depresie a punctului de îngheț.
