Cos'è la crioscopia?

crioscopia è una proprietà colligativa che studia l'abbassamento del punto di congelamento (punto di fusione) di un solvente mediante l'aggiunta di un soluto non volatile come cloruro di sodio o saccarosio.

OBS.: Proprietà colligative configurano una parte della Chimica che studia il comportamento del solvente, in relazione alla solidificazione, all'ebollizione e all'osmosi, quando ad esso viene aggiunto un soluto non volatile.

Il punto di fusione dell'acqua, ad esempio, è 0 ^ohC, cioè l'acqua si congela a temperature inferiori a 0 ^oh. Tuttavia, se aggiungiamo 180 grammi di cloruro di sodio (NaCl) a 500 ml di acqua, si congelerà solo a temperature inferiori a -22,89. ^oh.

Presenza di acqua liquida in una regione con temperature inferiori a 0 ^ohÇ

Nell'immagine sopra, vediamo l'acqua liquida in Antartide, una regione del pianeta le cui temperature possono raggiungere i -30 ^oh. Attraverso lo studio di crioscopia, è stato possibile capire perché l'acqua è liquida in questa regione. La giustificazione è la presenza di sali nell'acqua, che ne abbassa il punto di congelamento.

Formula per il calcolo in crioscopia

La formula per eseguire i calcoli in crioscopia é:

?tc = Kc. W

• uh = è la variazione della temperatura di congelamento o l'abbassamento del punto di solidificazione;
• Kc = costante crioscopica o criometrica;
• W = molalità.

Ciascuno dei termini presenti nella formula generale della crioscopia ha formule specifiche, come possiamo vedere di seguito:

a) ?tc (temperatura di congelamento inferiore)

Poiché ?tc è una variazione (?), può essere espressa come sottrazione tra il punto di congelamento del solvente puro (θ₂) e il punto di congelamento del solvente nella soluzione (θ):

?tc = θ₂- θ

b) Kc (costante crioscopica)

La costante crioscopica è specifica per ogni tipo di solvente, cioè ogni solvente ha la sua costante. Può essere calcolato utilizzando la seguente formula:

Kc = RT₂
1000.Lf

• R = costante generale del gas (0,082 in atm e 62,3 in mmHg);
• T = temperatura di solidificazione del solvente;
• Lf = Calore latente di fusione.

c) W (molalità)

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La molalità è un metodo di concentrazione delle soluzioni e ha la seguente formula:

W = m₁
M₁.m₂

m₁ = massa di soluto (in grammi);

M₁ = massa molare del soluto (in g/mol);

m₂ = massa del solvente (in kg).

Quindi, dalle formule sopra, possiamo riscrivere la formula per i calcoli in crioscopia come segue:

θ₂- θ = Kc. m₁
M₁.m₂

Il soluto ionico e l'effetto crioscopico

Il soluto ionico è qualsiasi sostanza che, in acqua, può subire processi di ionizzazione (produzione di ioni) o dissociazione (rilascio di ioni), aumentando la quantità di particelle nel solvente.

Pertanto, ogni volta che eseguiamo calcoli nel crioscopia, a causa della presenza di un soluto non volatile di natura ionica, è obbligatorio utilizzare il fattore di correzione di Van't Hoff (i), come nella seguente espressione:

?tc = Kc. W.i

Esempio di calcolo in crioscopia

(UFMA) Trovare la formula molecolare dello zolfo sapendo che aggiungendone 0,24 g a 100 g di tetracloruro di carbonio abbassa la temperatura di congelamento di CCl₄ di 0,28°C. Dati: Kc (CCl₄) 29,8 K.kg.mol-1.

Dati forniti dalla dichiarazione:

m₁ = 0,24 g;

m₂ = 100 g o 0,1 kg (dopo aver diviso la massa fornita per 1000);

?tc = 0.28 ^oh;

Formula della sostanza = ?

M₁ = ?

1^oh Passo: determinare il valore della massa molecolare dai dati forniti.

?tc = Kc. m₁
M₁.m₂

0,28 = 29,8.0,24
M₁.0,1

0.28.0.1 M₁ = 29,8.0,24

0,028.M₁ = 7,152

M₁ = 7,152
0,028

M₁ = 255,4 g/mol

2^oh Passo: determinare la formula molecolare (formata solo da atomi di zolfo - S_no) dividendo la massa trovata per 32 g/mol, che è la massa dello zolfo.

n = 255,4
0,028

n = 7.981

oppure, arrotondando, n = 8

Pertanto, la formula molecolare del composto è S₈.

Di Me. Diogo Lopes Dias

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

GIORNI, Diogo Lopes. "Cos'è la crioscopia?"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm. Consultato il 28 giugno 2021.