Abbassamento della temperatura di congelamento
Esercizio sull'abbassamento della temperatura di congelamento
Si vuole ottenere una soluzione acquosa di glicole etilenico (C2H6O2) con punto di conglamento sia - 8°C. Si determini quale percentuale in massa (% m/m) deve avere la soluzione.
Kcr (H2O) = 1,86 (°C · kg) / mol
Svolgimento dell'esercizio
Nel caso di soluzioni di non elettroliti, l'abbassamento della temperatura di congelamento (abbassamento crioscopico)∆tcr di una soluzione rispetto a quella del solvente puro è direttamente proporzionale alla molalità (m) della soluzione:
Si vuole ottenere un abbassamento crioscopico di 8°C (l'acqua normalmente infatti congela alla temperatura di 0°C).
È possibile, tramite la formula inversa, determinare la molalità m della soluzione:
m = ∆tcr / Kcr = 8 / 1,86 = 4,30 mol/kg
Il valore della molalità della soluzione ci indica che per ogni kg di solvente sono presenti 4,30 moli di soluto.
Determiniamo la massa molare del soluto:
Mm (C2H6O2) = (12,011 · 2) + (1,008 · 6) + (16 · 2) = 62,07 g/mol
Determiniamo la massa in grammi di soluto moltiplicando il numero di moli per il valore della massa molare:
msoluto = n · Mm = 4,30 · 62,07 = 266,90 g
Per il calcolo della percentuale in massa della soluzione bisogna ricordare che essa corrisponde ai grammi di soluto disciolti in 100 grammi di soluzione.
Determiniamo la massa della soluzione sommando la massa del solvente (1 kg = 1000 g, si veda: da kg a g) e la massa del soluto (266,90 g):
msoluzione = msolvente + msoluto = 1000 + 266,90 = 1266,90 g
Applichiamo la fomula:
per determinare la percentuale in massa:
%m/m = (266,90 · 100) / 1266,90 = 21,07 %
La percentuale in massa della soluzione deve essere quindi 21,07%.
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