En supposant une pression standard d'une atmosphère, le point de congélation est la température à laquelle un liquide se condense en un solide. Certains gaz, tels que le dioxyde de carbone, peuvent devenir solides sans passer par une phase liquide via un processus appelé sublimation. Tous les liquides et les gaz, à l'exception de l'hélium, ont des points de congélation caractéristiques que les scientifiques ont découvert par l'expérimentation et non par le calcul. Cependant, une formule générale connue sous le nom de loi de Blagden vous permet de calculer comment l'addition d'un soluté abaissera le point de congélation d'un solvant en proportion directe de la concentration de la solution.

Regardez la masse d'une mole du soluté. Une taupe est un nombre spécifique de particules - des ions, des atomes ou des molécules - dans une substance. Ce nombre spécifique est la constante d'Avogadro, 6,02 x 10 ^ 23. Vous pouvez rechercher la masse d'une mole du soluté sur Internet ou dans un manuel de chimie. Par exemple, la masse d'une mole de chlorure de sodium, ou sel de table, est de 58,44 grammes /mole.

Rechercher les propriétés du solvant. Par exemple, vous pouvez rechercher H20, ou de l'eau, sur différents sites Web et constater que son point de congélation est zéro degré Celsius. L'eau a une autre propriété, appelée son contenu cryoscopique ("Kf") égal à 1,86 en unités de (degrés Celsius x kilogramme /mole). Le Kf d'un solvant indique à quel point son point de congélation tombera lors de l'addition d'un soluté.

Déterminer la molalité ("m") de la solution, définie comme le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Par exemple, si vous ajoutez 58,44 grammes de chlorure de sodium à un kilogramme d'eau - soit également un litre d'eau - vous avez une solution d'eau salée avec une molalité d'une mole de sel /un kilogramme d'eau, ou une mole /kilogramme.

Recherchez le facteur van't Hoff ("i") pour le soluté. C'est le rapport des moles du soluté avant et après sa dissolution. Par exemple, une mole de chlorure de sodium se dissocie dans l'eau pour former une mole d'ions sodium et de chlore. Par conséquent, le sel de table a un facteur van't Hoff de deux.

Calculer l'abaissement du point de congélation en utilisant la formule Tf = (ix Kf xm), où Tf est la valeur du point de congélation en degrés Celsius. Dans notre exemple, Tf = (2 x 1,86 x 1), ou 3,72 ° C, laissant tomber le point de congélation de l'eau de zéro à 3,72 degrés C.

TL; DR (Trop long; )

La chute du point de congélation ne dépend que du solvant et non du soluté. Ceci est vrai pour les solutions diluées, mais les solutions très concentrées nécessitent un calcul complexe pour déterminer la dépression du point de congélation.

Attention

Ne confondez pas la molalité avec le terme "molarité", qui est le nombre de moles de soluté divisé par le volume de la solution.