Was ist Kryoskopie?

Kryoskopie ist eine kolligative Eigenschaft, die die Erniedrigung des Gefrierpunkts (Schmelzpunkt) eines Lösungsmittels durch Zugabe eines nichtflüchtigen gelösten Stoffes wie z Natriumchlorid oder Saccharose.

OBS.: Kolligative Eigenschaften Sie konfigurieren einen Teil der Chemie, der das Verhalten des Lösungsmittels in Bezug auf Erstarrung, Sieden und Osmose untersucht, wenn ihm ein nichtflüchtiger gelöster Stoff zugesetzt wird.

Der Schmelzpunkt von Wasser beträgt zum Beispiel 0 ^ÖC, d.h. Wasser gefriert bei Temperaturen unter 0 ^Ö. Wenn wir jedoch 180 Gramm Natriumchlorid (NaCl) zu 500 ml Wasser hinzufügen, gefriert es nur bei Temperaturen unter -22,89 ^Ö.

Vorhandensein von flüssigem Wasser in einer Region mit Temperaturen unter 0 ^ÖÇ

Im Bild oben sehen wir flüssiges Wasser in der Antarktis, einer Region des Planeten, deren Temperaturen -30. erreichen können ^Ö. Durch das Studium von Kryoskopie, konnte man verstehen, warum Wasser in dieser Region flüssig ist. Die Begründung ist das Vorhandensein von Salzen im Wasser, das seinen Gefrierpunkt senkt.

Formel zur Berechnung in der Kryoskopie

Die Formel zur Durchführung der Berechnungen in Kryoskopie é:

Δ tc = Kc. W

• äh = ist die Variation der Gefriertemperatur oder die Erniedrigung des Erstarrungspunktes;
• Kc = kryoskopische oder kryometrische Konstante;
• W = Molalität.

Jeder der in der allgemeinen Formel der Kryoskopie enthaltenen Begriffe hat spezifische Formeln, wie wir unten sehen können:

a) ?tc (niedrigere Gefriertemperatur)

Da ?tc eine Variation (?) ist, kann sie als Subtraktion zwischen dem Gefrierpunkt des reinen Lösungsmittels (θ₂) und der Gefrierpunkt des Lösungsmittels in der Lösung (θ):

?tc = θ₂- θ

b) Kc (kryoskopische Konstante)

Die kryoskopische Konstante ist für jeden Lösungsmitteltyp spezifisch, dh jedes Lösungsmittel hat seine Konstante. Sie lässt sich nach folgender Formel berechnen:

Kc = RT₂
1000.Lf

• R = allgemeine Gaskonstante (0,082 in atm und 62,3 in mmHg);
• T = Verfestigungstemperatur des Lösungsmittels;
• Lf = latente Wärme der Fusion.

c) W (Molalität)

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Molalität ist eine Methode zur Konzentration von Lösungen und hat die folgende Formel:

W = ich₁
M₁.m₂

ich₁ = Masse des gelösten Stoffes (in Gramm);

M₁ = Molmasse des gelösten Stoffes (in g/mol);

ich₂ = Masse des Lösungsmittels (in kg).

Aus den obigen Formeln können wir die Formel für die Berechnungen in der Kryoskopie wie folgt umschreiben:

θ₂- θ = Kc. ich₁
M₁.m₂

Ionischer gelöster Stoff und der kryoskopische Effekt

Ionischer gelöster Stoff ist jede Substanz, die in Wasser den Prozess der Ionisierung (Produktion von Ionen) oder Dissoziation (Freisetzung von Ionen) durchlaufen kann, wodurch die Menge der Partikel im Lösungsmittel erhöht wird.

Daher, wann immer wir Berechnungen im Kryoskopie, aufgrund des Vorhandenseins eines nichtflüchtigen gelösten Stoffes ionischer Natur ist es zwingend erforderlich, den Van't Hoff-Korrekturfaktor (i) wie im folgenden Ausdruck zu verwenden:

Δ tc = Kc. W.i

Berechnungsbeispiel in der Kryoskopie

(UFMA) Finden Sie die Summenformel für Schwefel in dem Wissen, dass die Zugabe von 0,24 g davon zu 100 g Tetrachlorkohlenstoff die Gefriertemperatur von CCl. senkt₄ um 0,28 °C. Daten: Kc (CCl₄) 29,8 K.kg.mol-1 .

Daten aus der Erklärung:

ich₁ = 0,24 g;

ich₂ = 100 g oder 0,1 kg (nach Division der gelieferten Masse durch 1000);

?tc = 0,28 ^Ö;

Stoffformel = ?

M₁ = ?

1^Ö Schritt: Bestimmen Sie den Molekulargewichtswert aus den bereitgestellten Daten.

?tc = Kc. ich₁
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^Ö Schritt: bestimmen Sie die Summenformel (nur von Schwefelatomen gebildet - S_Nein) indem man die gefundene Masse durch 32 g/mol dividiert, das ist die Masse von Schwefel.

n = 255,4
0,028

n = 7,981

oder, abgerundet, n = 8

Daher lautet die Summenformel der Verbindung S₈.

Von mir. Diogo Lopes Dias

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TAGE, Diogo Lopes. "Was ist Kryoskopie?"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.