cryoscopie est une propriété colligative qui étudie l'abaissement du point de congélation (point de fusion) d'un solvant par l'ajout d'un soluté non volatil tel que chlorure de sodium ou saccharose.
OBS.: Propriétés colligatives ils configurent une partie de Chimie qui étudie le comportement du solvant, en relation avec la solidification, l'ébullition et l'osmose, lorsqu'on y ajoute un soluté non volatil.
Le point de fusion de l'eau, par exemple, est de 0 OC, c'est-à-dire que l'eau gèle à des températures inférieures à 0 OÇ. Cependant, si nous ajoutons 180 grammes de chlorure de sodium (NaCl) à 500 ml d'eau, il ne gèlera qu'à des températures inférieures à -22,89 OÇ.
Présence d'eau liquide dans une région avec des températures inférieures à 0 OÇ
Dans l'image ci-dessus, on voit de l'eau liquide en Antarctique, une région de la planète dont les températures peuvent atteindre -30 OÇ. Grâce à l'étude de cryoscopie, il a été possible de comprendre pourquoi l'eau est liquide dans cette région. La justification est la présence de sels dans l'eau, ce qui abaisse son point de congélation.
Formule de calcul en cryoscopie
La formule pour effectuer les calculs dans cryoscopie é:
?tc = Kc. W
- euh = est la variation de la température de congélation ou l'abaissement du point de solidification ;
- Kc = constante cryoscopique ou cryométrique ;
- W = molalité.
Chacun des termes présents dans la formule générale de la cryoscopie a des formules spécifiques, comme on peut le voir ci-dessous :
a) ?tc (température de congélation inférieure)
Puisque ?tc est une variation (?), elle peut être exprimée comme la soustraction entre le point de congélation du solvant pur (θ2) et le point de congélation du solvant dans la solution (θ):
?tc =2- θ
b) Kc (constante cryoscopique)
La constante cryoscopique est spécifique à chaque type de solvant, c'est-à-dire que chaque solvant a sa constante. Il peut être calculé à l'aide de la formule suivante :
Kc = RT2
1000.Lf
- R = constante générale des gaz (0,082 en atm et 62,3 en mmHg);
- T = température de solidification du solvant ;
- Lf = chaleur latente de fusion.
c) W (molalité)
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La molalité est une méthode de concentration de solutions et a la formule suivante :
W = m1
M1.m2
m1 = masse de soluté (en grammes) ;
M1 = masse molaire du soluté (en g/mol) ;
m2 = masse de solvant (en kg).
Ainsi, à partir des formules ci-dessus, nous pouvons réécrire la formule des calculs en cryoscopie comme suit :
θ2- θ = Kc. m1
M1.m2
Soluté ionique et effet cryoscopique
Le soluté ionique est toute substance qui, dans l'eau, peut subir des processus d'ionisation (production d'ions) ou de dissociation (libération d'ions), augmentant la quantité de particules dans le solvant.
Par conséquent, chaque fois que nous effectuons des calculs dans le cryoscopie, en raison de la présence d'un soluté non volatil de nature ionique, il est obligatoire d'utiliser le facteur de correction de Van't Hoff (i), comme dans l'expression suivante :
?tc = Kc. Wi
Exemple de calcul en cryoscopie
(UFMA) Trouvez la formule moléculaire du soufre sachant qu'en ajouter 0,24 g à 100 g de tétrachlorure de carbone abaisse la température de congélation du CCl4 de 0,28°C. Données: Kc (CCl4) 29,8 K.kg.mol-1 .
Données fournies par la déclaration :
m1 = 0,24 g;
m2 = 100 g ou 0,1 kg (après avoir divisé la masse fournie par 1000);
?tc = 0,28 OÇ;
Formule de la substance = ?
M1 = ?
1O Marcher: déterminer la valeur de la masse moléculaire à partir des données fournies.
?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
2O Marcher: déterminer la formule moléculaire (formée uniquement par des atomes de soufre - Snon) en divisant la masse trouvée par 32 g/mol, qui est la masse de soufre.
n = 255,4
0,028
n = 7,981
ou, en arrondissant, n = 8
Par conséquent, la formule moléculaire du composé est S8.
Par moi Diogo Lopes Dias
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
JOURS, Diogo Lopes. « Qu'est-ce que la cryoscopie? »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm. Consulté le 28 juin 2021.
Chimie
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