Projets scientifiques sur ce qui gèle plus rapidement: l`eau ou de l`eau sucrée?

Lorsque les solides se dissolvent dans l`eau, ils forment de petites particules discrètes. Dans le cas des substances organiques comme le sucre, les particules se compose de molécules de sucre individuelles. Dans le cas des sels tels que le sel de table, également connu sous le nom de chlorure de sodium, les particules sont constituées par les ions chargés qui composent le sel. La présence de particules dans l`eau interfère avec la capacité des molécules d`eau à se lier ensemble pour former un solide que la température de l`eau se rapproche de son point de congélation. Cryoscopie se produit dans tous les liquides, non seulement l`eau.

Un expérimentateur doit accorder une attention particulière à ce qui exactement elle mesure et comment elle mesure elle. Cela revient à la question fondamentale de poser les bonnes questions. Dans ce cas particulier, si l`expérimentateur se préoccuper de ce qui gèle plus vite, ou la température à laquelle le gel se produit? La question de ce qui gèle plus vite implique que si un échantillon d`eau et d`un échantillon d`eau de sucre ont été placés dans un congélateur simultanément, puis l`un d`entre eux serait geler avant l`autre. Mais quelle information serait-ce effectivement fournir? La rapidité avec laquelle une substance se fige concerne, entre autres paramètres, la capacité thermique de la solution et la quantité de substance. Le meilleur choix dans ce cas serait de mesurer la température à laquelle les solutions de gel, car cela répond à la question plus importante: Ne impuretés dans l`eau affectent son point de congélation et si oui de combien?

Les chimistes et les physiciens ont bien établi la science et les mathématiques derrière le point de congélation dépression. Pour les étudiants avancés, ou ceux qui ont un fort intérêt pour les mathématiques, l`équation standard pour la dépression du point de congélation, delta (T), d`une solution est delta (T) = -k m, où k représente le point de congélation dépression constante molalité du solvant et m représente la molarité de la solution, ou en mole de particules divisé par le nombre de kilogrammes de solvant. Cela semble plus compliqué qu`il ne l`est en réalité. En supposant que l`eau constitue le seul solvant utilisé dans l`expérience, k = 1,86. En outre, le sucre, également connu sous le saccharose, présente un poids moléculaire de 342,3. L`équation pour le point de congélation la dépression simplifie maintenant delta (T) = -1.86 (Grammes de saccharose / 342,3 / kg d`eau). Ainsi, par exemple, si 10 g de saccharose ont été dissous dans 100 ml d`eau, puis 100 ml = 100 g = 0,100 kg et delta (T) = -1,86 * (10 / 342,3 / 0,1) = -0.54 degrés Celsius. Ainsi, cette solution doit geler à une température de 0,54 degrés Celsius en dessous du point d`eau pure de congélation.

Réarrangeant l`équation de l`étape 3 permettrait de mesurer un expérimentateur delta (T) et ensuite résoudre pour le poids moléculaire, poids moléculaire, de saccharose. Autrement dit, MW = (-1.86 g de saccharose) / (delta (T) kg d`eau). En fait, de nombreux étudiants en chimie niveau secondaire et collégial mener des expériences dans lesquelles ils déterminent expérimentalement la masse moléculaire d`une substance inconnue. La méthode fonctionne également en ce qui concerne les points d`ébullition, à l`exception de la valeur pour k modifications à 0,52.