Hvad er kryoskopi?

kryoskopi er en kolligativ egenskab, der studerer sænkning af et opløsningsmiddels frysepunkt (smeltepunkt) ved tilsætning af et ikke-flygtigt opløst stof, såsom natriumchlorid eller saccharose.

OBS.: Colligative egenskaber de konfigurerer en del af kemi, der studerer opløsningsmidlets opførsel i forhold til størkning, kogning og osmose, når der tilsættes en ikke-flygtig opløsningsmiddel.

Smeltepunktet for vand er for eksempel 0 ^OC, dvs. vand fryser ved temperaturer under 0 ^OÇ. Men hvis vi tilsætter 180 gram natriumchlorid (NaCl) til 500 ml vand, fryser det kun ved temperaturer under -22,89 ^OÇ.

Tilstedeværelse af flydende vand i en region med temperaturer under 0 ^OÇ

På billedet ovenfor ser vi flydende vand i Antarktis, en region på planeten, hvis temperaturer kan nå -30 ^OÇ. Gennem studiet af kryoskopi, var det muligt at forstå, hvorfor vand er flydende i denne region. Begrundelsen er tilstedeværelsen af ​​salte i vandet, hvilket sænker dets frysepunkt.

Formel til beregning i kryoskopi

Formlen til udførelse af beregningerne i kryoskopi é:

? tc = Kc. W

• uh = er variationen i frysetemperaturen eller sænkning af størkningspunktet;
• Kc = kryoskopisk eller kryometrisk konstant;
• W = molalitet.

Hvert af udtrykkene til stede i den generelle formel for kryoskopi har specifikke formler, som vi kan se nedenfor:

a)? tc (lavere frysetemperatur)

Da? Tc er en variation (?), Kan den udtrykkes som subtraktion mellem frysepunktet for det rene opløsningsmiddel (θ₂) og opløsningsmiddelets frysepunkt i opløsningen (θ):

? tc = θ₂- θ

b) Kc (kryoskopisk konstant)

Den kryoskopiske konstant er specifik for hver type opløsningsmiddel, dvs. hvert opløsningsmiddel har sin konstant. Det kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

Kc = RT₂
1000.Lf

• R = generel gaskonstant (0,082 i atm og 62,3 i mmHg);
• T = størkningstemperatur for opløsningsmiddel;
• Lf = latent varme af fusion.

c) W (molalitet)

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Molalitet er en metode til koncentration af opløsninger og har følgende formel:

W = m₁
M₁.m₂

m₁ = masse af opløst stof (i gram);

M₁ = molær masse af opløst stof (ig / mol);

m₂ = masse af opløsningsmiddel (i kg).

Så fra ovenstående formler kan vi omskrive formlen til beregningerne i kryoskopi som følger:

θ₂- θ = Kc. m₁
M₁.m₂

Ionisk opløst stof og den kryoskopiske effekt

Ionisk opløst stof er ethvert stof, der i vand kan gennemgå ioniseringsprocesser (produktion af ioner) eller dissociation (frigivelse af ioner), hvilket øger mængden af ​​partikler i opløsningsmidlet.

Derfor, når vi udfører beregninger i kryoskopipå grund af tilstedeværelsen af ​​en ikke-flygtig opløsning af ionisk natur er det obligatorisk at bruge Van't Hoff-korrektionsfaktoren (i) som i følgende udtryk:

? tc = Kc. W.i

Eksempel på beregning i kryoskopi

(UFMA) Find molekylformlen for svovl ved at vide, at tilsætning af 0,24 g af det til 100 g carbontetrachlorid sænker frysetemperaturen for CCl₄ ved 0,28 ° C. Data: Kc (CCl₄) 29,8 K.kg.mol-1.

Data leveret af erklæringen:

m₁ = 0,24 g;

m₂ = 100 g eller 0,1 kg (efter opdeling af den leverede masse med 1000)

? tc = 0,28 ^OÇ;

Stofformel =?

M₁ = ?

1^O Trin: bestem molekylmasseværdien ud fra de leverede data.

? tc = Kc. m₁
M₁.m₂

0,28 = 29,8.0,24
M₁.0,1

0.28.0.1M₁ = 29,8.0,24

0,028.M₁ = 7,152

M₁ = 7,152
0,028

M₁ = 255,4 g / mol

2^O Trin: bestem molekylformlen (kun dannet af svovlatomer - S_ingen) ved at dividere den fundne masse med 32 g / mol, hvilket er massen af ​​svovl.

n = 255,4
0,028

n = 7,981

eller afrunding n = 8

Derfor er molekylformlen for forbindelsen S₈.

Af mig Diogo Lopes Dias

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

DAGE, Diogo Lopes. "Hvad er kryoskopi?"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm. Adgang til 28. juni 2021.