Beregn fryse- og kogepunkter for opløsninger:Trin-for-trin-vejledning

Af Timothy Banas • Opdateret 24. marts 2022

Mens frysepunktet (0°C) og kogepunktet (100°C) for rent vand er almindelig kendt, ændrer tilsætning af et opløst stof disse temperaturer. Salt i vand sænker frysepunktet og hæver kogepunktet. Denne vejledning viser, hvordan man beregner de nye værdier for enhver opløsning ved hjælp af molalitet og de passende konstanter.

Bestemmelse af en ændring i frysepunktet

Trin 1:Identificer opløsningsmidlets basisfrysepunkt

Slå det rene opløsningsmiddels frysepunkt op på dets materialesikkerhedsdatablad (MSDS). For vand er dette 0°C.

Trin 2:Beregn opløsningens molalitet

Molalitet (m) er defineret som antallet af mol opløst stof pr. kilogram opløsningsmiddel:

molalitet =mol opløst stof ÷ masse af opløsningsmiddel (kg)

Eksempel:Opløsning af 0,5 mol NaCl i 1 L vand (1 kg) giver en molalitet på 0,5 m.

Trin 3:Find frysepunktets depressionskonstant (K_f )

Hvert opløsningsmiddel har en eksperimentelt bestemt K_f der kvantificerer, hvor meget dets frysepunkt falder pr. molalitetsenhed. For vand, K_f =1,86°Ckgmol ^-1 .

Trin 4:Anvend frysepunktsdepressionsformlen

ΔT_f =K_f × m

Nyt frysepunkt =T₀ – ΔT_f

Ved at bruge eksemplet:ΔT_f =1,86 x 0,5 =0,93°C
Nyt frysepunkt =0°C – 0,93°C =–0,93°C

Bestemmelse af en ændring i kogepunktet

Trin 1:Identificer opløsningsmidlets basiskogepunkt

Se sikkerhedsdatabladet for det rene opløsningsmiddels kogepunkt. For vand er dette 100°C.

Trin 2:Beregn opløsningens molalitet

Brug samme molalitetsberegning som ovenfor. For eksempel er molalitet =0,5m.

Trin 3:Find kogepunktets højdekonstant (K_b )

Hvert opløsningsmiddel har en K_b værdi, der angiver, hvor meget dens kogepunkt stiger pr. molalitetsenhed. For vand, K_b =0,512°Ckgmol ^-1 .

Trin 4:Anvend formlen for boiling point elevation

ΔT_b =K_b × m

Nyt kogepunkt =T₀ + ΔT_b

Ved at bruge eksemplet:ΔT_b =0,512 x 0,5 =0,256°C
Nyt kogepunkt =100°C + 0,256°C =100,256°C