Wat is cryoscopie?

cryoscopie is een colligatieve eigenschap die de verlaging van het vriespunt (smeltpunt) van een oplosmiddel bestudeert door de toevoeging van een niet-vluchtige opgeloste stof zoals natriumchloride of sucrose.

OBS.: Colligatieve eigenschappen ze configureren een deel van Chemie dat het gedrag van het oplosmiddel bestudeert, in relatie tot stollen, koken en osmose, wanneer er een niet-vluchtige opgeloste stof aan wordt toegevoegd.

Het smeltpunt van water is bijvoorbeeld 0 ^OC, dat wil zeggen, water bevriest bij temperaturen onder 0 ^O. Als we echter 180 gram natriumchloride (NaCl) toevoegen aan 500 ml water, bevriest het alleen bij temperaturen onder -22,89 ^O.

Aanwezigheid van vloeibaar water in een regio met temperaturen onder 0 ^OÇ

In de bovenstaande afbeelding zien we vloeibaar water op Antarctica, een deel van de planeet waar de temperatuur kan oplopen tot -30 ^O. Door de studie van cryoscopie, was het mogelijk te begrijpen waarom water in deze regio vloeibaar is. De rechtvaardiging is de aanwezigheid van zouten in het water, waardoor het vriespunt daalt.

Formule voor berekening in cryoscopie

De formule voor het uitvoeren van de berekeningen in cryoscopie é:

?tc = Kc. W

• uh = is de variatie van de vriestemperatuur of verlaging van het stolpunt;
• Kc = cryoscopische of cryometrische constante;
• W = molaliteit.

Elk van de termen die aanwezig zijn in de algemene formule van cryoscopie heeft specifieke formules, zoals we hieronder kunnen zien:

a) ?tc (lagere vriestemperatuur)

Omdat ?tc een variatie (?) is, kan deze worden uitgedrukt als de aftrekking tussen het vriespunt van het zuivere oplosmiddel (θ₂) en het vriespunt van het oplosmiddel in de oplossing (θ):

?tc =₂- θ

b) Kc (cryoscopische constante)

De cryoscopische constante is specifiek voor elk type oplosmiddel, dat wil zeggen dat elk oplosmiddel zijn constante heeft. Het kan worden berekend met behulp van de volgende formule:

Kc = RT₂
1000.Lf

• R = algemene gasconstante (0,082 in atm en 62,3 in mmHg);
• T = stoltemperatuur van oplosmiddel;
• Lf = latente warmte van fusie.

c) W (molaliteit)

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Molaliteit is een methode voor het concentreren van oplossingen en heeft de volgende formule:

W = m₁
M₁.m₂

m₁ = massa opgeloste stof (in gram);

M₁ = molmassa van de opgeloste stof (in g/mol);

m₂ = massa oplosmiddel (in kg).

Dus uit de bovenstaande formules kunnen we de formule voor de berekeningen in cryoscopie als volgt herschrijven:

θ₂- θ = Kc. m₁
M₁.m₂

Ionische opgeloste stof en het cryoscopische effect

Ionische opgeloste stoffen zijn elke stof die in water de processen van ionisatie (productie van ionen) of dissociatie (afgifte van ionen) kan ondergaan, waardoor de hoeveelheid deeltjes in het oplosmiddel toeneemt.

Daarom, wanneer we berekeningen uitvoeren in de cryoscopie, vanwege de aanwezigheid van een niet-vluchtige opgeloste stof van ionische aard, is het verplicht om de Van't Hoff-correctiefactor (i) te gebruiken, zoals in de volgende uitdrukking:

?tc = Kc. W.i

Voorbeeld van berekening in cryoscopie

(UFMA) Vind de molecuulformule voor zwavel, wetende dat het toevoegen van 0,24 g ervan aan 100 g tetrachloorkoolstof de vriestemperatuur van CCl verlaagt₄ met 0,28°C. Gegevens: Kc (CCl₄) 29,8 K.kg.mol-1.

Gegevens verstrekt door de verklaring:

m₁ = 0,24 gram;

m₂ = 100 g of 0,1 kg (na de aangevoerde massa te delen door 1000);

?tc = 0.28 ^O;

Stof formule = ?

M₁ = ?

1^O Stap: bepaal de molecuulmassawaarde uit de verstrekte gegevens.

?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 Stap: bepaal de molecuulformule (alleen gevormd door zwavelatomen - S_Nee) door de gevonden massa te delen door 32 g/mol, de massa zwavel.

n = 255,4
0,028

n = 7,981

of, afronding, n = 8

Daarom is de molecuulformule van de verbinding S₈.

Door mij Diogo Lopes Dias

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

DAGEN, Diogo Lopes. "Wat is cryoscopie?"; Braziliaanse School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-crioscopia.htm. Betreden op 28 juni 2021.