Av Timothy Banas • Uppdaterad 24 mars 2022

Även om fryspunkten (0°C) och kokpunkten (100°C) för rent vatten är allmänt känt, ändrar tillsättning av ett löst ämne dessa temperaturer. Salt i vatten sänker fryspunkten och höjer kokpunkten. Den här guiden visar hur man beräknar de nya värdena för valfri lösning med hjälp av molalitet och lämpliga konstanter.

Bestämma en förändring av fryspunkten

Steg 1:Identifiera lösningsmedlets basfryspunkt

Slå upp det rena lösningsmedlets fryspunkt på dess säkerhetsdatablad (MSDS). För vatten är detta 0°C.

Steg 2:Beräkna lösningens molalitet

Molalitet (m) definieras som antalet mol löst ämne per kilogram lösningsmedel:

molalitet =mol löst ämne ÷ massa lösningsmedel (kg)

Exempel:Att lösa upp 0,5 mol NaCl i 1 L vatten (1 kg) ger en molalitet på 0,5 m.

Steg 3:Hitta konstanten för fryspunktssänkningen (K_f )

Varje lösningsmedel har en experimentellt bestämd K_f som kvantifierar hur mycket dess fryspunkt minskar per enhet molalitet. För vatten, K_f =1,86°Ckgmol ⁻¹ .

Steg 4:Använd fryspunktsdepressionsformeln

ΔT_f =K_f × m

Ny fryspunkt =T₀ – ΔT_f

Med hjälp av exemplet:ΔT_f =1,86 x 0,5 =0,93°C
Ny fryspunkt =0°C – 0,93°C =–0,93°C

Bestämma en förändring av kokpunkten

Steg 1:Identifiera lösningsmedlets baskokpunkt

Se säkerhetsdatabladet för det rena lösningsmedlets kokpunkt. För vatten är detta 100°C.

Steg 2:Beräkna lösningens molalitet

Använd samma molalitetsberäkning som ovan. För exemplet är molalitet =0,5 m.

Steg 3:Hitta höjdkonstanten för kokpunkten (K_b )

Varje lösningsmedel har en K_b värde som anger hur mycket dess kokpunkt stiger per enhet molalitet. För vatten, K_b =0,512°Ckgmol ⁻¹ .

Steg 4:Tillämpa formeln för höjd kokpunkt

ΔT_b =K_b × m

Ny kokpunkt =T₀ + ΔT_b

Med hjälp av exemplet:ΔT_b =0,512 x 0,5 =0,256°C
Ny kokpunkt =100°C + 0,256°C =100,256°C