Assumindo a pressão padrão de uma atmosfera, o ponto de congelamento é a temperatura na qual um líquido condensa em um sólido. Alguns gases, como o dióxido de carbono, podem se tornar sólidos sem passar por uma fase líquida por meio de um processo chamado sublimação. Todos os líquidos e gases, com exceção do hélio, têm pontos de congelamento característicos que os cientistas descobriram através da experimentação, não do cálculo. No entanto, uma fórmula geral conhecida como Lei de Blagden permite calcular como a adição de um soluto reduzirá o ponto de congelamento de um solvente em proporção direta à concentração da solução.
Procure a massa de uma toupeira do soluto. Uma toupeira é um número específico de partículas - íons, átomos ou moléculas - em uma substância. Esse número específico é a constante de Avogadro, 6,02 x 10 ^ 23. Você pode procurar a massa de uma toupeira do soluto na Internet ou em um livro de química. Por exemplo, a massa de uma mole de cloreto de sódio ou sal de mesa é 58,44 gramas /mole.
Pesquise as propriedades do solvente. Por exemplo, você pode procurar o H20, ou água, em vários sites e descobrir que seu ponto de congelamento é zero graus Celsius. A água tem outra propriedade, chamada conteúdo crioscópico ("Kf") igual a 1,86 em unidades de (graus Celsius x quilograma /mol). O Kf de um solvente descreve quanto seu ponto de congelamento cairá com a adição de um soluto.
Determine a molalidade ("m") da solução, que é definida como o número de mols de soluto por quilograma de solvente. Por exemplo, se você adicionar 58,44 gramas de cloreto de sódio a um quilograma de água - que também é um litro de água -, você terá uma solução de água salgada com uma molalidade de uma mole de sal /um quilograma de água ou uma mole /kg.
Pesquise o fator van't Hoff ("i") para o soluto. Esta é a proporção de mols do soluto antes e depois da dissolução. Por exemplo, uma mole de cloreto de sódio se dissocia em água para formar uma mole cada de íons sódio e cloro. Portanto, o sal de mesa possui um fator de van't Hoff de dois.
Calcule a depressão do ponto de congelamento usando a fórmula Tf \u003d (ix Kf xm), onde Tf é o quanto o ponto de congelamento cai em graus Celsius. No nosso exemplo, Tf \u003d (2 x 1,86 x 1), ou 3,72 graus C, diminuindo o ponto de congelamento da água de zero para negativos 3,72 graus C.
Dicas
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A queda no ponto de congelamento depende apenas do solvente, não do soluto. Isso é verdade para soluções diluídas, mas soluções muito concentradas exigem um cálculo complexo para determinar a depressão do ponto de congelamento.
Avisos
Don confunda molalidade com o termo "molaridade", que é o número de mols de soluto dividido pelo volume da solução.
