Wie berechnet man die Gefrierpunktserniedrigung?
Antworten:
Sie verwenden die Formel für die Gefrierpunkterniedrigung.
Erläuterung:
BEISPIEL
Was ist die Gefrierpunktserniedrigung, die durch Zugabe von 31.65 g Natriumchlorid zu 220.0 g Wasser verursacht wird? K_"f"Kf denn Wasser ist "1.86 °C·kg·mol"^"-1"1.86 °C⋅kg⋅mol-1.
Lösung
Die Formel für den Ausdruck der Gefrierpunktserniedrigung lautet
color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a) ΔT_"f" = iK_"f"m color(white)(a/a)|)))" "
woher
ΔT_"f" ist die Gefrierpunktserniedrigung,
i ist der van't Hoff Faktor,
K_"f" ist die molare Gefrierpunktserniedrigungskonstante für die Lösungsmittel, und
m ist der Molalität der Lösung.
Schritt 1: Berechnen Sie die Molalität des NaCl
"moles of NaCl" = 31.65 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl"))) × (1"mol NaCl")/(58.44 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl")))) = "0.5416 mol NaCl"
"mass of water" = 220.0 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O"))) × (1"kg H"_2"O")/(1000 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O")))) = "0.220 kg H"_2"O"
m = "moles of NaCl"/"kilograms of water" = "0.5416 mol"/"0.220 kg" = "2.46 mol/kg"
Schritt 2: Bestimmen Sie den van't Hoff-Faktor
Der van't Hoff Faktor, iist die Anzahl der Mol Teilchen, die erhalten werden, wenn 1 mol a gelöster Stoff löst sich.
Nichtelektrolyte wie Zucker dissoziieren nicht in Wasser. Ein Mol fester Zucker ergibt ein Mol gelöste Zuckermoleküle.
Für Nichtelektrolyte i = 1.
Elektrolyte wie z "NaCl" vollständig in Ionen dissoziieren.
"NaCl" → "Na"^+ + "Cl"^"-"
Ein Mol Feststoff "NaCl" ergibt zwei Mol gelöste Partikel: 1 mol "Na"^+ Ionen und 1 mol "Cl"^"-" Ionen. So ist z "NaCl", i = 2.
Schritt 3: Berechnen ΔT_"f"
ΔT_"f" = iK_"f"m = 2 × "1.86 °C·"color(red)(cancel(color(black)("kg·mol"^"-1"))) × 2.46 color(red)(cancel(color(black)("mol·kg"^"-1"))) = "9.16 °C"
Die Gefrierpunkterniedrigung beträgt 9.16 ° C.
Hier ist ein Video zur Berechnung der Gefrierpunktserniedrigung.