Förstå koncepten
* fryspunktsdepression: Fryspunkten för en lösning är lägre än fryspunkten för det rena lösningsmedlet. Denna depression är proportionell mot lösningens molalitet.
* kokpunktens höjd: Kokpunkten för en lösning är högre än kokpunkten för det rena lösningsmedlet. Denna höjd är också proportionell mot lösningens molalitet.
Beräkningar
1. Bestäm van't hoff -faktorn (i):
* CaCl₂ dissocierar i tre joner i lösning (en Ca²⁺ och två Cl⁻):
* CaCl₂ → Ca²⁺ + 2cl⁻
* Därför är Van't Hoff -faktorn (i) för CaCl₂ 3.
2. Beräkna molaliteten (M):
* Vi måste konvertera molaritet till molalitet. Förutsatt att lösningen är ungefär densamma som vatten (1 g/ml), kan vi ungefärliga molaliteten som:
* Molalitet (M) ≈ Molaritet (M)
* m ≈ 0,1 mol/kg
3. Beräkna fryspunktsdepressionen (ΔT_F):
* Δt_f =i * k_f * m
* K_f (fryspunkt depression konstant för vatten) =1,86 ° C/m
* ΔT_F =3 * 1,86 ° C/m * 0,1 mol/kg =0,558 ° C
4. Beräkna lösningspunkten för lösningen:
* Fryspunkt för rent vatten =0 ° C
* Fryspunkt för lösning =0 ° C - 0,558 ° C = -0,558 ° C
5. Beräkna kokpunktens höjd (Δt_b):
* Δt_b =i * k_b * m
* K_b (kokpunktens höjdkonstant för vatten) =0,512 ° C/m
* ΔT_B =3 * 0,512 ° C/m * 0,1 mol/kg =0,154 ° C
6. Beräkna lösningspunkten för lösningen:
* Kokpunkt med rent vatten =100 ° C
* Kokpunkt för lösning =100 ° C + 0,154 ° C = 100,154 ° C
Viktig anmärkning:
* Dessa beräkningar är baserade på antagandet att lösningen är idealisk. I verkligheten kan Van't Hoff -faktorn vara något mindre än 3 på grund av jonparning vid högre koncentrationer.
* För mer exakta beräkningar kan du överväga att använda den faktiska densiteten för lösningen för att omvandla molaritet till molalitet.
Därför är den ungefärliga fryspunkten för en 0,1 molär CaCl₂ -lösning i vatten -0,558 ° C, och den ungefärliga kokpunkten är 100,154 ° C.
