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Les points d'ébullition et de congélation des substances pures sont bien connus et facilement repérables. Par exemple, presque tout le monde sait que le point de congélation de l'eau est de 0 degré Celsius et que son point d'ébullition est de 100 degrés Celsius. Les points de congélation et d'ébullition changent lorsque la matière est dissoute dans un liquide; les points de congélation s'abaissent et les points d'ébullition deviennent plus élevés. La dissolution du sel dans l'eau aura ces effets sur les points de congélation et d'ébullition de l'eau. Il est relativement facile de calculer de nouveaux points d'ébullition et de congélation de solutions.
Calculer un changement de point de congélation
Recherchez le point de congélation du liquide (solvant) pour lequel vous calculez le nouveau point de congélation. Vous trouverez le point de congélation de tout produit chimique sur la fiche de données de sécurité qui l'accompagne. Par exemple, l'eau a un point de congélation de 0 degré Celsius.
Calculez la concentration molale de la solution qui sera créée après avoir ajouté votre substance dissoute (soluté) au solvant. Par exemple, considérons une solution créée en dissolvant 0,5 mole de sel dans 1 litre (L) d’eau. Un litre d'eau a une masse de 1 kilogramme (kg), donc:
Molalité = moles de soluté / masse de solvant = 0.5 / 1 = 0.5 m
Vous pouvez obtenir les moles de votre soluté en divisant le nombre de grammes dissous par sa masse moléculaire (voir Ressources).
Recherchez la constante de dépression du point de congélation (K) pour le solvant que vous utilisez. Une constante de dépression du point de congélation est un nombre déterminé expérimentalement qui indique dans quelle mesure une modification de la concentration d'un soluté dans un liquide affecte son point de congélation. L'eau a une constante de dépression du point de congélation de 1,86.
Insérez vos valeurs dans l'équation suivante pour calculer le nouveau point de congélation de votre solution:
Point de congélation = ancien point de congélation - K x molalité
Notre exemple d’eau ressemblerait à ceci:
Point de congélation = 0 - 1,86 x 0,5 = -0,93 degrés Celsius
Calculer un changement de point d'ébullition
Recherchez le point d'ébullition du solvant pour lequel vous calculez le nouveau point d'ébullition. Vous trouverez le point d'ébullition de tout liquide sur la fiche de données de sécurité qui l'accompagne. Par exemple, l'eau a un point d'ébullition de 100 degrés Celsius.
Calculez la concentration molale de la solution qui sera créée après avoir ajouté votre soluté au solvant. Par exemple, considérons une solution créée en dissolvant 0,5 mole de sel dans 1 litre (L) d’eau. Un litre d'eau a une masse de 1 kilogramme (kg), donc:
Molalité = moles de soluté / masse de solvant = 0.5 / 1 = 0.5 m
Recherchez la constante d'élévation du point d'ébullition (K) pour le solvant que vous utilisez. Une constante d'élévation du point d'ébullition est un nombre déterminé expérimentalement qui indique dans quelle mesure une modification de la concentration d'un soluté dans un liquide affecte son point d'ébullition.L'eau a une constante d'élévation du point d'ébullition de 0,512.
Insérez vos valeurs dans l'équation suivante pour calculer le nouveau point d'ébullition de votre solution:
Point d'ébullition = ancien point d'ébullition + K x molalité
Notre exemple d’eau ressemblerait à ceci:
Point d'ébullition = 100 + 0,512 x 0,5 = 100,256 degrés Celsius