Inhoud
Kook- en vriespunten van pure stoffen zijn bekend en gemakkelijk op te zoeken. Bijna iedereen weet bijvoorbeeld dat het vriespunt van water 0 graden Celsius is en het kookpunt van water 100 graden Celsius is. Vries- en kookpunten veranderen wanneer materie wordt opgelost in een vloeistof; vriespunten worden lager en kookpunten worden hoger. Het oplossen van zout in water zal deze effecten hebben op de vries- en kookpunten van het water. Het berekenen van nieuwe kook- en vriespunten van oplossingen is relatief eenvoudig te doen.
Een verandering in het vriespunt berekenen
Zoek het vriespunt op van de vloeistof (oplosmiddel) waarvoor u het nieuwe vriespunt berekent. U kunt het vriespunt van elke chemische stof vinden op het bijbehorende veiligheidsinformatieblad. Water heeft bijvoorbeeld een vriespunt van 0 graden Celsius.
Bereken de molale concentratie van de oplossing die ontstaat nadat u uw opgeloste stof (opgeloste stof) aan het oplosmiddel hebt toegevoegd. Overweeg bijvoorbeeld een oplossing die is gemaakt door 0,5 mol zout op te lossen in 1 liter (L) water. Eén liter water heeft een massa van 1 kilogram (kg), dus:
Molaliteit = mol opgeloste stof / massa oplosmiddel = 0,5 / 1 = 0,5 m
U kunt de mol van uw opgeloste stof verkrijgen door het aantal opgeloste grammen te delen door zijn moleculaire massa (zie bronnen).
Zoek de vriespuntverlagingconstante (K) op voor het oplosmiddel dat u gebruikt. Een vriespuntverlagingconstante is een experimenteel bepaald aantal dat de mate aangeeft waarin een verandering in de concentratie van opgeloste stoffen in vloeistoffen het vriespunt beïnvloedt. Water heeft een vriespuntverlaging constant van 1,86.
Sluit uw waarden aan op de volgende vergelijking om het nieuwe vriespunt van uw oplossing te berekenen:
Vriespunt = oud vriespunt - K x molaliteit
Ons watervoorbeeld ziet er zo uit:
Vriespunt = 0 - 1,86 x 0,5 = -0,93 graden Celsius
Een verandering in kookpunt berekenen
Zoek het kookpunt op van het oplosmiddel waarvoor u het nieuwe kookpunt berekent. U vindt het kookpunt van elke vloeistof op het bijbehorende veiligheidsinformatieblad. Water heeft bijvoorbeeld een kookpunt van 100 graden Celsius.
Bereken de molale concentratie van de oplossing die ontstaat nadat u uw opgeloste stof aan het oplosmiddel hebt toegevoegd. Overweeg bijvoorbeeld een oplossing die is gemaakt door 0,5 mol zout op te lossen in 1 liter (L) water. Eén liter water heeft een massa van 1 kilogram (kg), dus:
Molaliteit = mol opgeloste stof / massa oplosmiddel = 0,5 / 1 = 0,5 m
Zoek de kookpuntverhogingsconstante (K) op voor het oplosmiddel dat u gebruikt. Een kookconcentratie-stijgconstante is een experimenteel bepaald getal dat de mate aangeeft waarin een verandering in de concentratie van de opgeloste stofvloeistof het kookpunt beïnvloedt.Water heeft een kookpuntverhogingsconstante van 0,512.
Steek uw waarden in de volgende vergelijking om het nieuwe kookpunt van uw oplossing te berekenen:
Kookpunt = oud kookpunt + K x molaliteit
Ons watervoorbeeld ziet er zo uit:
Kookpunt = 100 + 0,512 x 0,5 = 100,256 graden Celsius