Koknings- och fryspunkter av rena substanser är välkända och kan lätt letas upp. Till exempel vet nästan alla att fryspunkten är 0 grader Celsius, och kokpunkten för vattnet är 100 grader Celsius. Frysning och kokpunkt förändras när materialet är upplöst i en vätska; fryspunkterna blir lägre och kokpunkterna blir högre. Upplösning av salt i vatten kommer att ha dessa effekter på vattnets frysande och kokande punkter. Beräkning av nya kokande och frysande lösningar är relativt enkelt att göra.
Beräkna en ändring i fryspunkten
Se upp fryspunkten för vätskan (lösningsmedlet) för vilken du beräknar det nya frys punkt. Du hittar fryspunkten för varje kemikalie på materialets säkerhetsdatablad som följer med det. Vatten har till exempel en fryspunkt på 0 grader Celsius.
Beräkna molkoncentrationen av lösningen som kommer att skapas efter att du har tillsatt din upplösta substans (lösningsmedel) i lösningsmedlet. Tänk exempelvis på en lösning som skapats genom upplösning av 0,5 mol salt i 1 liter (L) vatten. En liter vatten har en massa på 1 kg, så:
Molalitet = mol av lösningsmedel /massa av lösningsmedel = 0,5 /1 = 0,5 m
Du kan få mollarna av din lösta genom att dividera antalet gram upplösta av dess molekylmassa (se Resurser).
Se upp fryspunktsdepressionskonstanten (K) för det lösningsmedel du använder. En fryspunktsdepressionskonstant är ett experimentellt bestämt antal som indikerar i vilken grad en förändring i en vätskans lösliga koncentration påverkar dess fryspunkt. Vatten har en fryspunktsdepressionskonstant på 1,86.
Anslut dina värden till följande ekvation för att beräkna den nya fryspunkten för din lösning:
Fryspunkt = gammal fryspunkt - K x molalitet
Vårt vattenexempel skulle se ut så här:
Fryspunkt = 0 - 1.86 x 0.5 = -0.93 grader Celsius
Beräkna en förändring i kokpunkten
Titta på kokpunkten för lösningsmedlet för vilket du beräknar den nya kokpunkten. Du hittar kokpunkten för vätska på materialets säkerhetsdatablad som följer med det. Vatten har till exempel en kokpunkt på 100 grader Celsius.
Beräkna molkoncentrationen av lösningen som kommer att skapas efter att du har tillsatt lösningen till lösningsmedlet. Tänk exempelvis på en lösning som skapats genom upplösning av 0,5 mol salt i 1 liter (L) vatten. En liter vatten har en massa av 1 kg, så:
Molalitet = mol av lösningsmedel /massa av lösningsmedel = 0,5 /1 = 0,5 m
Se upp kokpunktshöjd konstant (K) för lösningsmedlet du använder. En kokpunktshöjningskonstant är ett experimentellt bestämt tal som indikerar graden till vilken en förändring i en vätskans lösliga koncentration påverkar dess kokpunkt. Vatten har en kokpunkts höjdkonstant på 0,512.
Anslut dina värden till följande ekvation för att beräkna den nya kokpunkten för din lösning:
Kokpunkt = gammal kokpunkt + K x molalitet
Vårt vattenexempel skulle se ut så här:
Kokpunkt = 100 + 0.512 x 0.5 = 100.256 grader Celsius