Vad saknar jag? Jag kan inte förena skillnaden mellan vad internet säger att fryspunkten för CaCl2 är mot beräkningen, vilket betyder att min beräkning måste vara avstängd, men jag är inte säker på hur.
Exempelberäkning:
- En lösning av 1700 g CaCl2 motsvarar ~ 15,32 mol @ 110,98 atommassa.
- Blanda i 1 liter vatten eller 3,785 kg.
- Detta representerar en ~ 31% lösning (1700 / (1700 + 3785))
- Molalitet skulle vara 4,047 (15,32 / 3,875)
- Med en Van ”t Hoff på 3 …
- Fryspunktsdepressionen skulle vara -22,52C (3 * 1,855 * 4,047)
Jag tycker att allt detta är rätt, men när jag tittar på tabellerna online visar de att en 31% CaCl2-lösning skulle ha en fryspunkt på ~ -34C – ~ -37C
- http://meltsnow.com/wp-content/uploads/2011/04/image006.png
- http://www.oxy.com/OurBusinesses/Chemicals/Products/Documents/CalciumChloride/173-01791.pdf
Dessa platser visar en koncentration på 30% för att ha en fryspunkt på ~ -46,1C:
- https://www.engineeringtoolbox.com/calcium-chloride-water-d_1186.html
- http://www.tetrachemicalseurope.com/getFile.asp?File_Content_ID=1624
- https://www.dynalene.com/v/vspfiles/templates/210/datasheets/Dynalene_Calcium_Chloride_Series_Technical_Data_Sheet.pdf
- http://www.phasediagram.dk/binary/CaCl2.PNG
Svar
De kom inte med numret. De gick ut i fältet och faktiskt mätte det. Kemi är en experimentell vetenskap, vet du.
Dina beräkningar är bra; det är bara att de aldrig skulle arbeta i första hand. När du beräknar fryspunktsdepressionen så använder du linjär approximation , och alla approximationer har sina gränser. Du kan inte tillämpa den på en koncentrerad lösning. Felet blir för stort, precis som du observerade.
Titta på graferna efter dina länkar, de är ganska långt ifrån linjära, de är böjda. (Vi kan tillämpa lite handvinkningar om att molaritet och molalitet inte är samma sak, men det förklarar inte effekten helt.) Titta på det vänstra hörnet av diagrammet med ett förstoringsglas (relaterad bild: Varför minskar inte koncentrationerna av zinkklorid linjärt fryspunkten? ). Vad skulle du kalla det avsnittet i kurvan? Nästan linjär, ska vi säga? Det är där vår approximation är nästan exakt.
Så det går.