درجة تجمد محلول كلوريد الكالسيوم تعتمد على تركيز المحلول. كلما زاد تركيز المحلول، انخفضت درجة التجمد.
تركيز المحلول في هذا السؤال هو 1 مول من كلوريد الكالسيوم لكل 1000 مول من الماء. هذا يعني أن تركيز كلوريد الكالسيوم هو 0.01 مولار.
بالنسبة لمحلول كلوريد الكالسيوم 0.01 مولار، درجة التجمد هي -0.14 درجة مئوية.
التفسير:
درجة التجمد هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها الماء في التجمد. درجة تجمد الماء النقي هي 0 درجة مئوية. عندما يتم إضافة مادة أخرى إلى الماء، فإنها تخفض درجة التجمد.
يحدث هذا لأن جزيئات المادة المضافة تتحد مع جزيئات الماء، مما يجعل من الصعب على الماء أن يتجمد.
في حالة كلوريد الكالسيوم، فإن جزيئات كلوريد الكالسيوم تتحد مع جزيئات الماء لتكوين بلورات. هذه البلورات تخفض درجة التجمد للمحلول.
يمكن حساب درجة تجمد المحلول باستخدام معادلة رافايل:
ΔT = Kf * m
حيث:
- ΔT هي الانخفاض في درجة التجمد
- Kf هو ثابت انخفاض نقطة التجمد للمادة المضافة
- m هو تركيز المادة المضافة
بالنسبة لمحلول كلوريد الكالسيوم، فإن ثابت انخفاض نقطة التجمد هو -2.3 درجة مئوية لكل مولار.
وباستخدام هذه المعلومات، يمكن حساب درجة تجمد المحلول كما يلي:
ΔT = -2.3 درجة مئوية لكل مولار * 0.01 مولار
ΔT = -0.023 درجة مئوية
Tf = 0 درجة مئوية - 0.023 درجة مئوية
Tf = -0.14 درجة مئوية
وهكذا، فإن درجة تجمد محلول كلوريد الكالسيوم 0.01 مولار هي -0.14 درجة مئوية.