凝固点の計算方法

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著者: Monica Porter
作成日: 19 行進 2021
更新日: 17 5月 2024
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【高校化学】 物質の状態と平衡26 沸点上昇・凝固点降下の計算 (9分)
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標準気圧を1気圧と仮定すると、凝固点は液体が固体に凝縮する温度です。二酸化炭素などの一部のガスは、昇華と呼ばれるプロセスを介して液相を通過せずに固体になる可能性があります。ヘリウムを除くすべての液体と気体には、計算ではなく実験によって科学者が発見した特徴的な凝固点があります。ただし、Blagdensの法則として知られる一般式を使用すると、溶質を追加すると、溶液の濃度に正比例して溶媒の凝固点がどのように低下​​するかを計算できます。

    溶質の1モルの質量を調べます。モルとは、物質内の特定の数の粒子(イオン、原子、または分子)です。その特定の数値は、Avogadros定数、6.02 x 10 ^ 23です。インターネットまたは化学の本で溶質の1モルの質量を調べることができます。たとえば、塩化ナトリウムまたは食卓塩1モルの質量は58.44グラム/モルです。

    溶媒の特性を調査します。たとえば、さまざまなWebサイトでH20または水を調べると、その凝固点が摂氏0度であることがわかります。水には、単位(摂氏xキログラム/モル)で1.86に相当する低温含有量(「Kf」)と呼ばれる別の特性があります。溶媒のKfは、溶質を添加すると凝固点がどれだけ低下するかを示します。

    溶液のモル濃度(「m」)を決定します。これは、溶媒1キログラムあたりの溶質のモル数として定義されます。たとえば、58.44グラムの塩化ナトリウムを1キログラムの水(これも1リットルの水)に追加すると、モル濃度が塩1モル/水1キログラム、または1モルの塩水溶液が得られます/キログラム。

    溶質のvant Hoff係数( "i")を検索します。これは、溶質の溶解前後の溶質のモル比です。たとえば、1モルの塩化ナトリウムが水中で解離して、ナトリウムと塩素の各イオンが1モル形成されます。したがって、テーブルソルトのvant Hoff係数は2です。

    式Tf =(i x Kf x m)を使用して凝固点の低下を計算します。ここで、Tfは摂氏での凝固点の降下量です。この例では、Tf =(2 x 1.86 x 1)、つまり3.72度Cで、水の凝固点が0からマイナス3.72度Cに下がります。

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