Τι είναι το σημείο κατάψυξης και βρασμού 0,1 μοριακού διαλύματος CaCl2 στο νερό;
Κατανόηση των εννοιών
* κατάθλιψη σημείου κατάψυξης: Το σημείο κατάψυξης ενός διαλύματος είναι χαμηλότερο από το σημείο κατάψυξης του καθαρού διαλύτη. Αυτή η κατάθλιψη είναι ανάλογη με τη μολικότητα της διαλελυμένης ουσίας.
* Ανύψωση σημείου βρασμού: Το σημείο βρασμού ενός διαλύματος είναι υψηλότερο από το σημείο βρασμού του καθαρού διαλύτη. Αυτή η ανύψωση είναι επίσης ανάλογη με τη μολικότητα της διαλελυμένης ουσίας.
Υπολογισμοί
1. Προσδιορίστε τον παράγοντα van't hoff (i):
* Το CaCl₂ διαχωρίζεται σε τρία ιόντα σε διάλυμα (ένα Ca²⁺ και δύο CL⁻):
* CaCl₂ → Ca2⁺ + 2cl⁻
* Επομένως, ο παράγοντας Van't Hoff (I) για το CaCl₂ είναι 3.
2. Υπολογίστε τη μολικότητα (m):
* Πρέπει να μετατρέψουμε την γραμμομοριακή σε μολικότητα. Υποθέτοντας ότι η πυκνότητα του διαλύματος είναι περίπου η ίδια με το νερό (1 g/ml), μπορούμε να προσεγγίσουμε τη μολικότητα καθώς:
* Molality (m) ≈ Μοριακή (m)
* m ≈ 0,1 mol/kg
3. Υπολογίστε την κατάθλιψη του σημείου κατάψυξης (ΔT_F):
* ΔT_F =i * k_f * m
* K_F (σταθερά κατάθλιψης σημείου κατάψυξης για νερό) =1,86 ° C/m
* ΔT_F =3 * 1,86 ° C/m * 0,1 mol/kg =0,558 ° C
4. Υπολογίστε το σημείο κατάψυξης της λύσης:
* Σημείο κατάψυξης καθαρού νερού =0 ° C
* Σημείο κατάψυξης διαλύματος =0 ° C - 0,558 ° C = -0.558 ° C
5. Υπολογίστε την ανύψωση του σημείου βρασμού (ΔT_B):
* ΔT_B =i * k_b * m
* K_B (σταθερά σημείου βρασμού για νερό) =0,512 ° C/m
* ΔT_B =3 * 0.512 ° C/m * 0.1 mol/kg =0.154 ° C
6. Υπολογίστε το σημείο βρασμού της λύσης:
* Σημείο βρασμού καθαρού νερού =100 ° C
* Σημείο βρασμού διαλύματος =100 ° C + 0.154 ° C = 100.154 ° C
Σημαντική σημείωση:
* Αυτοί οι υπολογισμοί βασίζονται στην υπόθεση ότι η λύση είναι ιδανική. Στην πραγματικότητα, ο παράγοντας Van't Hoff μπορεί να είναι ελαφρώς μικρότερος από 3 λόγω του ζεύγους ιόντων σε υψηλότερες συγκεντρώσεις.
* Για πιο ακριβείς υπολογισμούς, εξετάστε τη χρήση της πραγματικής πυκνότητας του διαλύματος για τη μετατροπή της γραμμομοριακής σε μολικότητα.
Επομένως, το κατά προσέγγιση σημείο κατάψυξης ενός διαλύματος μοριακού CaCl₂ 0,1 σε νερό είναι -0,558 ° C και το κατά προσέγγιση σημείο βρασμού είναι 100,154 ° C
