Como você calcula a depressão no ponto de congelamento?

EXEMPLO

Qual é a depressão do ponto de congelamento causada pela adição de 31.65 g de cloreto de sódio a 220.0 g de água. #K_"f"# para a água é #"1.86 °C·kg·mol"^"-1"#.

Solução

A fórmula para expressão da depressão no ponto de congelamento é

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a) ΔT_"f" = iK_"f"m color(white)(a/a)|)))" "#

onde

#ΔT_"f"# é a depressão do ponto de congelamento,

#i# é o fator van't Hoff,

#K_"f"# é a depressão do ponto de congelamento molal constante para o solventee

#m# é o molalidade da solução.

- Calcular a molalidade do NaCl

#"moles of NaCl" = 31.65 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl"))) × (1"mol NaCl")/(58.44 color(red)(cancel(color(black)("g NaCl")))) = "0.5416 mol NaCl"#

#"mass of water" = 220.0 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O"))) × (1"kg H"_2"O")/(1000 color(red)(cancel(color(black)("g H"_2"O")))) = "0.220 kg H"_2"O"#

#m = "moles of NaCl"/"kilograms of water" = "0.5416 mol"/"0.220 kg" = "2.46 mol/kg"#

- Determinar o fator van't Hoff

O fator van't Hoff, #i#, é o número de moles de partículas obtidas quando 1 mol de um soluto dissolve.

Os não eletrólitos, como o açúcar, não se dissociam na água. Uma mole de açúcar sólido dá uma mole de moléculas de açúcar dissolvido.

Para não eletrólitos, #i = 1#.

Eletrólitos como #"NaCl"# dissociar completamente em íons.

#"NaCl" → "Na"^+ + "Cl"^"-"#

Uma toupeira de sólido #"NaCl"# fornece duas moles de partículas dissolvidas: 1 mol de #"Na"^+# iões e 1 mol de #"Cl"^"-"# íons. Assim, para #"NaCl", i = 2#.

- calculado #ΔT_"f"#

#ΔT_"f" = iK_"f"m = 2 × "1.86 °C·"color(red)(cancel(color(black)("kg·mol"^"-1"))) × 2.46 color(red)(cancel(color(black)("mol·kg"^"-1"))) = "9.16 °C"#

A depressão do ponto de congelamento é 9.16 ° C.

Aqui está um vídeo sobre como calcular a depressão do ponto de congelamento.