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En supposant une pression standard de 1 atmosphère, le point de congélation est la température à laquelle un liquide se condense en solide. Certains gaz, tels que le dioxyde de carbone, peuvent devenir des solides sans passer par une phase liquide via un processus appelé sublimation. Tous les liquides et tous les gaz, à l'exception de l'hélium, ont des points de congélation caractéristiques que les scientifiques ont découverts par le biais d'expérimentations et non de calculs. Cependant, une formule générale connue sous le nom de loi de Blagdens vous permet de calculer comment l’addition d’un soluté abaissera le point de congélation d’un solvant proportionnellement à la concentration de la solution.
Recherchez la masse d'une mole du soluté. Une mole est un nombre spécifique de particules - ions, atomes ou molécules - dans une substance. Ce nombre spécifique est la constante d'Avogadros, 6,02 x 10 ^ 23. Vous pouvez rechercher la masse d’une mole du soluté sur Internet ou dans un livre de chimie. Par exemple, la masse d'une mole de chlorure de sodium, ou sel de table, est de 58,44 grammes / mole.
Recherchez les propriétés du solvant. Par exemple, vous pouvez rechercher H20 ou de l’eau sur divers sites Web et constater que son point de congélation est de zéro degré Celsius. L'eau a une autre propriété, appelée son contenu cryoscopique ("Kf") égale à 1,86 en unités de (degrés Celsius x kilogramme / mole). Le Kf d'un solvant décrit à quel point son point de congélation tombera lors de l'ajout d'un soluté.
Déterminez la molalité ("m") de la solution, qui est 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 - ce qui correspond également à un litre d’eau - vous obtenez une solution d’eau salée avec une molalité d’une mole de sel / un kilogramme d’eau ou d’une mole. /kilogramme.
Recherchez le facteur vant Hoff ("i") pour le soluté. C'est le rapport en 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 vant Hoff de deux.
Calculez la dépression du point de congélation en utilisant la formule Tf = (i x Kf x m), où Tf est la diminution du point de congélation en degrés Celsius. Dans notre exemple, Tf = (2 x 1,86 x 1), ou 3,72 degrés C, faisant chuter le point de congélation de l'eau de zéro à 3,72 degrés C.