Comprender los conceptos
* Depresión del punto de congelación: El punto de congelación de una solución es más bajo que el punto de congelación del solvente puro. Esta depresión es proporcional a la molalidad del soluto.
* Elevación del punto de ebullición: El punto de ebullición de una solución es más alto que el punto de ebullición del solvente puro. Esta elevación también es proporcional a la molalidad del soluto.
Cálculos
1. Determine el factor Van't Hoff (i):
* CaCl₂ se disocia en tres iones en solución (un Ca²⁺ y dos Cl⁻):
* CACL₂ → CA²⁺ + 2CL⁻
* Por lo tanto, el factor Van't Hoff (I) para CaCl₂ es 3.
2. Calcule la molalidad (m):
* Necesitamos convertir la molaridad en molalidad. Suponiendo que la densidad de la solución es aproximadamente la misma que el agua (1 g/ml), podemos aproximar la molalidad como:
* molalidad (m) ≈ molaridad (m)
* m ≈ 0.1 mol/kg
3. Calcule la depresión del punto de congelación (ΔT_F):
* Δt_f =i * k_f * m
* K_F (depresión del punto de congelación constante para agua) =1.86 ° C/m
* Δt_f =3 * 1.86 ° C/m * 0.1 mol/kg =0.558 ° C
4. Calcule el punto de congelación de la solución:
* Punto de congelación de agua pura =0 ° C
* Punto de congelación de la solución =0 ° C - 0.558 ° C = -0.558 ° C
5. Calcule la elevación del punto de ebullición (ΔT_B):
* Δt_b =i * k_b * m
* K_B (constante de elevación del punto de ebullición para agua) =0.512 ° C/m
* Δt_b =3 * 0.512 ° C/m * 0.1 mol/kg =0.154 ° C
6. Calcule el punto de ebullición de la solución:
* Punto de ebullición del agua pura =100 ° C
* Punto de ebullición de la solución =100 ° C + 0.154 ° C = 100.154 ° C
Nota importante:
* Estos cálculos se basan en el supuesto de que la solución es ideal. En realidad, el factor Van't Hoff puede ser ligeramente menor que 3 debido al emparejamiento de iones a concentraciones más altas.
* Para cálculos más precisos, considere usar la densidad real de la solución para convertir la molaridad en molalidad.
Por lo tanto, el punto de congelación aproximado de una solución de cacl₂ molar 0.1 en el agua es -0.558 ° C, y el punto de ebullición aproximado es de 100.154 ° C.
