Ποια συγκέντρωση υδατικού διαλύματος CaCL2 παγώνει στους -10,2ºC το σημείο κατάψυξης καθαρό νερό είναι 0,0ºC και KF -1,86ºC m;

Δείτε πώς μπορείτε να υπολογίσετε τη συγκέντρωση της λύσης CaCl₂:

1. Υπολογίστε την κατάθλιψη του σημείου κατάψυξης

Η κατάθλιψη του σημείου κατάψυξης είναι η διαφορά μεταξύ του σημείου κατάψυξης του καθαρού νερού και του σημείου κατάψυξης της λύσης:

Δt F =Σημείο κατάψυξης καθαρού νερού - σημείο κατάψυξης

Δt F =0,0 ° C - (-10,2 ° C) =10,2 ° C

2. Υπολογίστε τη μολικότητα του διαλύματος

Η κατάθλιψη σημείων κατάψυξης σχετίζεται με τη μολικότητα (γραμμομορείς διαλυτής ουσίας ανά χιλιόγραμμο διαλύτη) του διαλύματος με την ακόλουθη εξίσωση:

Δt F =K f * Μ

όπου:

* Δt f είναι η κατάθλιψη σημείων κατάψυξης

* K f είναι η σταθερά κατάθλιψης σημείων κατάψυξης (1,86 ° C/m για νερό)

* m είναι η μολικότητα

Λύστε για μολικότητα:

m =Δt f / K f =10,2 ° C / 1,86 ° C / m =5,48 m

3. Λογαριασμός για τον παράγοντα van't hoff

Το CaCl₂ διαχωρίζεται σε τρία ιόντα σε διάλυμα (ένα Ca²⁺ και δύο CL⁻):

CaCl₂ (aq) → Ca2⁺ (aq) + 2cl⁻ (aq)

Ο παράγοντας Van't Hoff (Ι) αντιπροσωπεύει τον αριθμό των σωματιδίων που παράγει η διαλυτή ουσία σε διάλυμα. Για caCl₂, i =3.

Για να αποκτήσουμε την αποτελεσματική μολικότητα, πολλαπλασιάζουμε την υπολογιζόμενη μολικότητα από τον παράγοντα Van't Hoff:

Αποτελεσματική μολικότητα =i * m =3 * 5.48 m =16.44 m

4. Μετατρέψτε την μολικότητα σε συγκέντρωση

Δεδομένου ότι χρειαζόμαστε τη συγκέντρωση όσον αφορά τη μάζα/όγκο, πρέπει να κάνουμε κάποιες υποθέσεις:

* Υποθέστε ότι η πυκνότητα του διαλύματος είναι περίπου 1 g/ml Αυτή είναι μια λογική υπόθεση για αραιώσεις λύσεων.

* Υποθέστε ότι 1 kg νερού είναι ίσο με 1 λίτρο νερού. Αυτό απλοποιεί τους υπολογισμούς μας.

Με αυτές τις υποθέσεις, 16,44 mol του CaCl₂ διαλύονται σε 1 λίτρο νερού.

Υπολογίστε τη μάζα του caCl₂:

* Μοριακή μάζα CaCl₂ =40,08 g/mol + 2 (35,45 g/mol) =110,98 g/mol

* Μάζα CaCl₂ =16.44 mol * 110.98 g/mol =1828.9 g

εκφράστε τη συγκέντρωση ως μάζα/όγκος:

Συγκέντρωση =1828.9 g / 1 L =1828.9 g / l

Ως εκ τούτου, η συγκέντρωση του υδατικού διαλύματος CaCl₂ είναι περίπου 1828,9 g/l.