Τι είναι η κρυοσκόπηση;

κρυοσκόπηση είναι μια συνεργική ιδιότητα που μελετά τη μείωση του σημείου πήξης (σημείο τήξης) ενός διαλύτη με την προσθήκη μιας μη πτητικής διαλυτής ουσίας όπως χλωριούχο νάτριο ή σακχαρόζη.

OBS.: Συνεργατικές ιδιότητες διαμορφώνουν ένα μέρος της Χημείας που μελετά τη συμπεριφορά του διαλύτη, σε σχέση με τη στερεοποίηση, το βρασμό και την όσμωση, όταν προστίθεται μια μη πτητική διαλυμένη ουσία.

Το σημείο τήξης του νερού, για παράδειγμα, είναι 0 ^ΟC, δηλαδή, το νερό παγώνει σε θερμοκρασίες κάτω από 0 ^ΟΝΤΟ. Ωστόσο, εάν προσθέσουμε 180 γραμμάρια χλωριούχου νατρίου (NaCl) σε 500 mL νερού, θα παγώσει μόνο σε θερμοκρασίες κάτω από -22,89 ^ΟΝΤΟ.

Παρουσία υγρού νερού σε περιοχή με θερμοκρασίες κάτω από 0 ^ΟΝΤΟ

Στην παραπάνω εικόνα, βλέπουμε υγρό νερό στην Ανταρκτική, μια περιοχή του πλανήτη της οποίας οι θερμοκρασίες μπορούν να φτάσουν -30 ^ΟΝΤΟ. Μέσω της μελέτης του κρυοσκόπηση, ήταν δυνατό να καταλάβουμε γιατί το νερό είναι υγρό σε αυτήν την περιοχή. Η δικαιολογία είναι η παρουσία αλάτων στο νερό, που μειώνει το σημείο πήξης του.

Τύπος για υπολογισμό σε κρυοσκόπηση

Ο τύπος για την εκτέλεση των υπολογισμών σε κρυοσκόπηση é:

? tc = Kc. Δ

• εω = είναι η διακύμανση της θερμοκρασίας ψύξης ή η μείωση του σημείου στερεοποίησης ·
• Κ.κ. = κρυοσκοπική ή κρυομετρική σταθερά,
• Δ = μοριακότητα.

Κάθε ένας από τους όρους που υπάρχουν στον γενικό τύπο της κρυοσκόπησης έχει συγκεκριμένους τύπους, όπως μπορούμε να δούμε παρακάτω:

a)? tc (χαμηλότερη θερμοκρασία κατάψυξης)

Δεδομένου ότι το? Tc είναι μια παραλλαγή (?), Μπορεί να εκφραστεί ως αφαίρεση μεταξύ του σημείου πήξης του καθαρού διαλύτη (θ₂) και το σημείο πήξης του διαλύτη στο διάλυμα (θ):

? tc = θ₂- θ

β) Kc (κρυοσκοπική σταθερά)

Η κρυοσκοπική σταθερά είναι ειδική για κάθε τύπο διαλύτη, δηλαδή κάθε διαλύτης έχει τη σταθερά του. Μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Κc = RT₂
1000. Lf

• R = γενική σταθερά αερίου (0,082 σε atm και 62,3 σε mmHg);
• T = θερμοκρασία στερεοποίησης διαλύτη;
• Lf = λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης.

c) W (μοριακότητα)

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)

Το Molality είναι μια μέθοδος συγκέντρωσης διαλυμάτων και έχει τον ακόλουθο τύπο:

W = Μ₁
Μ₁.Μ₂

Μ₁ = μάζα διαλυμένης ουσίας (σε γραμμάρια) ·

Μ₁ = μοριακή μάζα διαλυμένης ουσίας (σε g / mol) ·

Μ₂ = μάζα διαλύτη (σε kg).

Έτσι, από τους παραπάνω τύπους, μπορούμε να ξαναγράψουμε τον τύπο για τους υπολογισμούς σε κρυοσκόπηση ως εξής:

θ₂- θ = Κ.κ. Μ₁
Μ₁.Μ₂

Ιονική διαλυμένη ουσία και το κρυοσκοπικό αποτέλεσμα

Η ιονική διαλυμένη ουσία είναι οποιαδήποτε ουσία που, στο νερό, μπορεί να υποβληθεί σε διαδικασίες ιονισμού (παραγωγή ιόντων) ή αποσύνθεσης (απελευθέρωση ιόντων), αυξάνοντας την ποσότητα σωματιδίων στο διαλύτη.

Επομένως, όποτε πραγματοποιούμε υπολογισμούς στο κρυοσκόπησηΛόγω της παρουσίας μη πτητικής διαλυμένης ιοντικής φύσης, είναι υποχρεωτική η χρήση του συντελεστή διόρθωσης Van't Hoff (i), όπως στην ακόλουθη έκφραση:

? tc = Kc. W.i

Παράδειγμα υπολογισμού σε κρυοσκόπηση

(UFMA) Βρείτε τη μοριακή φόρμουλα για το θείο, γνωρίζοντας ότι η προσθήκη 0,24 g σε 100 g τετραχλωριούχου άνθρακα μειώνει τη θερμοκρασία ψύξης του CCl₄ κατά 0,28 ° C. Δεδομένα: Kc (CCl₄) 29,8 K.kg.mol-1.

Δεδομένα που παρέχονται από τη δήλωση:

Μ₁ = 0,24 g;

Μ₂ = 100 g ή 0,1 kg (μετά τη διαίρεση της παρεχόμενης μάζας με 1000) ·

? tc = 0,28 ^ΟΝΤΟ;

Τύπος ουσίας =?

Μ₁ = ?

1^Ο Βήμα: προσδιορίστε την τιμή μοριακής μάζας από τα παρεχόμενα δεδομένα.

? tc = Κ.κ. Μ₁
Μ₁.Μ₂

0,28 = 29,8.0,24
Μ₁.0,1

0.28.0.1Μ₁ = 29,8.0,24

0,028 Μ₁ = 7,152

Μ₁ = 7,152
0,028

Μ₁ = 255,4 g / mol

2^Ο Βήμα: προσδιορίστε τον μοριακό τύπο (σχηματίζεται μόνο από άτομα θείου - S_όχιδιαιρώντας τη μάζα που βρέθηκε με 32 g / mol, που είναι η μάζα του θείου.

η = 255,4
0,028

η = 7,981

ή, στρογγυλοποίηση, n = 8

Επομένως, ο μοριακός τύπος της ένωσης είναι S₈.

Από μένα. Diogo Lopes Dias

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

DAYS, Diogo Lopes. "Τι είναι η κρυοσκόπηση;"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.