криоскопия е колигативно свойство, което изследва понижаването на точката на замръзване (точката на топене) на разтворител чрез добавяне на нелетливо разтворено вещество като натриев хлорид или захароза.
OBS.: Колигативни свойства те конфигурират част от химията, която изучава поведението на разтворителя по отношение на втвърдяването, кипенето и осмозата, когато към него се добавя нелетливо разтворено вещество.
Точката на топене на водата, например, е 0 ОС, тоест водата замръзва при температури под 0 О° С. Ако обаче добавим 180 грама натриев хлорид (NaCl) към 500 ml вода, той ще замръзне само при температури под -22,89 О° С.
Наличие на течна вода в регион с температури под 0 О° С
На изображението по-горе виждаме течна вода в Антарктида, регион на планетата, чиито температури могат да достигнат -30 О° С. Чрез изучаването на криоскопия, беше възможно да се разбере защо водата е течна в този регион. Оправданието е наличието на соли във водата, което намалява точката на замръзване.
Формула за изчисление при криоскопия
Формулата за извършване на изчисленията в криоскопия é:
? tc = Kc. W
- ъъъ = варирането на температурата на замръзване или понижаване на точката на втвърдяване;
- Kc = криоскопична или криометрична константа;
- W = моларност.
Всеки от термините, присъстващи в общата формула на криоскопията, има специфични формули, както можем да видим по-долу:
a)? tc (по-ниска температура на замръзване)
Тъй като? Tc е вариация (?), Тя може да бъде изразена като изваждане между точката на замръзване на чистия разтворител (θ2) и точката на замръзване на разтворителя в разтвора (θ):
? tc = θ2- θ
b) Kc (криоскопска константа)
Криоскопичната константа е специфична за всеки тип разтворител, т.е. всеки разтворител има своята константа. Може да се изчисли, като се използва следната формула:
Kc = RT2
1000. Lf
- R = обща газова константа (0,082 в atm и 62,3 в mmHg);
- Т = температура на втвърдяване на разтворителя;
- Lf = латентна топлина на синтез.
в) W (молалност)
Молалността е метод за концентриране на разтвори и има следната формула:
W = м1
М1.m2
м1 = маса на разтвореното вещество (в грамове);
М1 = моларна маса на разтвореното вещество (в g / mol);
м2 = маса на разтворителя (в kg).
И така, от формулите по-горе, можем да пренапишем формулата за изчисленията в криоскопия, както следва:
θ2- θ = Kc. м1
М1.m2
Йонно разтворено вещество и криоскопичен ефект
Йонно разтворено вещество е всяко вещество, което във вода може да претърпи процеси на йонизация (производство на йони) или дисоциация (освобождаване на йони), увеличавайки количеството частици в разтворителя.
Следователно, когато извършваме изчисления в криоскопия, поради наличието на нелетливо разтворено вещество с йонна природа, е задължително да се използва коефициентът на Van't Hoff (i), както е в следния израз:
? tc = Kc. W.i
Пример за изчисление при криоскопия
(UFMA) Намерете молекулната формула за сяра, знаейки, че добавянето на 0,24 g от нея към 100 g тетрахлорид намалява температурата на замръзване на CCl4 с 0,28 ° С. Данни: Kc (CCl4) 29,8 K.kg.mol-1.
Данни, предоставени от изявлението:
м1 = 0,24 g;
м2 = 100 g или 0,1 kg (след разделяне на доставената маса на 1000);
? tc = 0,28 О° С;
Формула на веществото =?
М1 = ?
1О Стъпка: определете стойността на молекулната маса от предоставените данни.
? tc = Kc. м1
М1.m2
0,28 = 29,8.0,24
М1.0,1
0.28.0.1M1 = 29,8.0,24
0,028.M1 = 7,152
М1 = 7,152
0,028
М1 = 255,4 g / mol
2О Стъпка: определят молекулната формула (образувана само от сярни атоми - Sне) чрез разделяне на намерената маса на 32 g / mol, което е масата на сярата.
n = 255,4
0,028
n = 7,981
или, закръглявайки, n = 8
Следователно, молекулната формула на съединението е S8.
От мен Диого Лопес Диас
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm
