درجة تجمد الماء النقي هي 0 درجة مئوية. عندما يضاف الملح إلى الماء، فإنه يقلل من درجة تجمد المحلول. كلوريد الكالسيوم هو محلول أكثر فعالية في خفض درجة تجمد الماء من كلوريد الصوديوم.
في هذه الحالة، يحتوي المحلول على مول واحد من كلوريد الكالسيوم، وهو ما يعادل 110.98 جرام. هذا يعادل 1.1098٪ من كتلة المحلول الكلي، والتي تساوي 1000 جرام.
يمكن استخدام معادلة خفض درجة التجمد لحساب درجة تجمد المحلول:
ΔT = Kf * m
حيث:
- ΔT هي تغير درجة التجمد
- Kf هي ثابت خفض درجة التجمد للمذيب
- m هي تركيز المذاب
ثابت خفض درجة التجمد للماء هو 1.86 درجة مئوية لكل كيلومول/كيلوجرام. تركيز المذاب هو 1.1098٪، أو 0.0011098 كيلومول/كيلوجرام.
باستخدام هذه القيم، يمكن حساب درجة تجمد المحلول على النحو التالي:
ΔT = 1.86 درجة مئوية لكل كيلومول/كيلوجرام * 0.0011098 كيلومول/كيلوجرام
ΔT = 0.021 درجة مئوية
لذلك، فإن درجة تجمد المحلول هي 0 درجة مئوية - 0.021 درجة مئوية = -0.021 درجة مئوية.
بشكل عام، كلما زاد تركيز المذاب، انخفضت درجة تجمد المحلول. لذلك، فإن إضافة مول واحد من كلوريد الكالسيوم إلى 1000 جرام من الماء سيؤدي إلى انخفاض درجة تجمد المحلول بمقدار 0.021 درجة مئوية.
تجدر الإشارة إلى أن هذا الحساب هو مجرد تقدير. درجة تجمد المحلول الفعلية قد تختلف قليلاً بسبب عوامل أخرى، مثل درجة حرارة البداية للمحلول ووجود شوائب.