vriespunt depressie
Inleiding
niet-elektrolyten zijn stoffen zonder ionen, alleen moleculen. Sterke elektrolyten, aan de andere kant, zijn meestal samengesteld uit ionische verbindingen, en in wezen alle oplosbare ionische verbindingen vormen elektrolyten. Daarom, als we kunnen vaststellen dat de stof waarmee we werken uniform is en niet ionisch, is het veilig om aan te nemen dat we werken met een niet-elektrolyt, en we kunnen proberen om dit probleem op te lossen met behulp van onze formules., Dit zal waarschijnlijk het geval zijn voor alle problemen die je tegenkomt met betrekking tot vriespunt depressie en kookpunt verhoging in deze cursus, maar het is een goed idee om een oogje in het zeil te houden voor ionen. Het is vermeldenswaard dat deze vergelijkingen werken voor zowel vluchtige als niet-vluchtige oplossingen. Dit betekent dat ter wille van het bepalen van vriespunt depressie of kookpunt verhoging, de dampdruk niet van invloed op de verandering in temperatuur. Vergeet ook niet dat een zuiver oplosmiddel een oplossing is die er niets extra aan heeft toegevoegd of erin heeft opgelost., We zullen de eigenschappen van dat zuivere oplosmiddel vergelijken met zijn nieuwe eigenschappen wanneer het aan een oplossing wordt toegevoegd.
het toevoegen van opgeloste stoffen aan een ideale oplossing resulteert in een positieve ΔS, een toename van de entropie. Hierdoor zullen de chemische en fysische eigenschappen van de nieuw gewijzigde oplossing ook veranderen. De eigenschappen die veranderingen ondergaan toe te schrijven aan de toevoeging van opgeloste stoffen aan een oplosmiddel zijn genoemd geworden colligative eigenschappen. Deze eigenschappen zijn afhankelijk van het aantal toegevoegde opgeloste stoffen, niet van hun identiteit., Twee voorbeelden van colligatieve eigenschappen zijn kookpunt en vriespunt: door de toevoeging van opgeloste stoffen neemt het kookpunt toe en neemt het vriespunt af.
het vriespunt en kookpunt van een zuiver oplosmiddel kunnen worden gewijzigd wanneer het aan een oplossing wordt toegevoegd. Wanneer dit gebeurt, kan het vriespunt van het zuivere oplosmiddel lager worden en kan het kookpunt hoger worden., De mate waarin deze veranderingen zich voordoen kan worden gevonden met behulp van de formules:
\
als het oplossen van de proportionaliteitsconstante niet het uiteindelijke doel van het probleem is, zullen deze waarden hoogstwaarschijnlijk worden gegeven. Sommige van de gemeenschappelijke waarden voor \(K_f\) en \(K_b\) respectievelijk, zijn:
| Oplosmiddel | \(K_f\) | \(K_b\) |
|---|---|---|
| Water | – 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., Wees voorzichtig dat u niet de massa van de gehele oplossing gebruikt. Vaak geeft het probleem je de verandering in temperatuur en de proportionaliteit constant, en je moet eerst de molaliteit vinden om je definitieve antwoord te krijgen.
de opgeloste stof moet aan twee voorwaarden voldoen om enige verandering in de colligatieve eigenschappen te kunnen uitoefenen. Ten eerste moet het niet bijdragen aan de dampdruk van de oplossing en ten tweede moet het in de oplossing blijven, zelfs tijdens faseveranderingen., Omdat het oplosmiddel niet meer zuiver is met de toevoeging van opgeloste stoffen, kunnen we zeggen dat het chemische potentieel van het oplosmiddel lager is. Chemische potentiaal is de molaire Gibb ‘ s energie die een mol oplosmiddel kan bijdragen aan een mengsel. Hoe hoger het chemische potentieel van een oplosmiddel is, hoe meer het in staat is om de reactie vooruit te drijven. Als gevolg daarvan zullen oplosmiddelen met een hoger chemisch potentieel ook een hogere dampdruk hebben.,
het kookpunt wordt bereikt wanneer de chemische potentiaal van het zuivere oplosmiddel, een vloeistof, die van de chemische potentiaal van zuivere damp bereikt. Vanwege de afname van het chemische potentieel van gemengde oplosmiddelen en opgeloste stoffen, zien we deze kruising bij hogere temperaturen. Met andere woorden, het kookpunt van het onzuivere oplosmiddel zal op een hogere temperatuur zijn dan die van het zuivere vloeibare oplosmiddel., Een verhoging van het kookpunt treedt dus op bij een temperatuurstijging die wordt gekwantificeerd met
waarbij
- \(K_b\) bekend staat als de ebullioscopische constante en
- \ (m\) de molaliteit van de opgeloste stof is.
vriespunt wordt bereikt wanneer het chemische potentieel van het zuivere vloeibare oplosmiddel dat van het zuivere vaste oplosmiddel bereikt. Nogmaals, omdat we te maken hebben met mengsels met een verminderd chemisch potentieel, verwachten we dat het vriespunt zal veranderen., In tegenstelling tot het kookpunt heeft het chemische potentieel van het onzuivere oplosmiddel een koudere temperatuur nodig om het chemische potentieel van het zuivere vaste oplosmiddel te bereiken. Daarom wordt een vriespunt depressie waargenomen.
