MolDraw › Scheikundetools › Calculator colligatieve eigenschappen

Calculator colligatieve eigenschappen

Kort gezegd: Calculator voor colligatieve eigenschappen: vriespuntsdaling, kookpuntsverhoging, osmotische druk en relatieve dampspanningsverlaging, met de van 't Hoff-factor en bepaling van de molaire massa. Gratis, werkt in je webbrowser en vereist geen download.

Kies een eigenschap, kies een oplosmiddel om Kb of Kf in te vullen en laat de onbekende leeg. Reken vanuit massa's (om de molaire massa van een opgeloste stof te vinden) of vanuit de molaliteit. Osmotische druk accepteert atm, bar, kPa of mmHg. Een apart tabblad rekent om tussen de van 't Hoff-factor en de dissociatie- of associatiegraad.

Snel antwoord: ΔTf = i·Kf·m. Voor 0,1 m NaCl in water (i = 2, Kf = 1,86) is ΔTf = 0,372 K, dus de oplossing bevriest bij −0,372 °C. ΔTb = i·Kb·m, π = iMRT en (P° − P)/P° ≈ i·n₂/n₁.

Laat de waarde die je zoekt leeg.

Formules voor colligatieve eigenschappen

EigenschapFormuleMolaire massa opgeloste stof
KookpuntsverhogingΔTb = i·Kb·mM₂ = i·Kb·w₂·1000 / (ΔTb·w₁)
VriespuntsdalingΔTf = i·Kf·mM₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁)
Osmotische drukπ = i·M·R·TM₂ = i·w₂·R·T / (π·V)
Relatieve dampspanningsverlaging(P° − P)/P° = i·n₂/(n₁ + i·n₂) ≈ i·n₂/n₁M₂ ≈ i·w₂·M₁·P° / (w₁·(P° − P))

m = molaliteit (mol opgeloste stof per kg oplosmiddel), w₂ = massa opgeloste stof in g, w₁ = massa oplosmiddel in g, M = molariteit in mol/L, V in L, T in K en R = 0,08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹ (of 0,08314 L·bar mol⁻¹ K⁻¹). ΔT is even groot in K en °C.

van 't Hoff-factor i

dissociatie (1 eenheid → n ionen): i = 1 + α(n − 1) associatie (n moleculen → 1 eenheid): i = 1 − α(1 − 1/n)
Opgeloste stofIdeale i
Glucose, sacharose, ureum (niet-elektrolyten)1
NaCl, KCl, KNO₃, MgSO₄2
CaCl₂, Na₂SO₄, K₂SO₄, Ba(NO₃)₂3
AlCl₃, Na₃PO₄, K₃[Fe(CN)₆]4
K₄[Fe(CN)₆], Al₂(SO₄)₃5
Azijnzuur of benzoëzuur volledig gedimeriseerd in benzeen0.5

Echte elektrolyten geven iets kleinere i-waarden door ionparing (0,1 m NaCl heeft i ≈ 1,87). Examenopgaven gaan meestal uit van de ideale waarde, tenzij α gegeven is.

Constanten van oplosmiddelen

OplosmiddelNormaal kookpunt (°C)Kb (K·kg/mol)Vriespunt (°C)Kf (K·kg/mol)
Water1000.51201.86
Benzeen80.12.535.55.12
Cyclohexaan80.72.796.520
Kamfer204—179.837.7
Ethanol78.41.22−114.11.99
Chloroform61.23.63−63.54.68
Azijnzuur117.93.0716.63.9
Naftaleen2185.880.26.94

Gangbare leerboekwaarden. Sommige boeken gebruiken Kf = 40 voor kamfer, 4,9 voor benzeen (NCERT) of 20,2 voor cyclohexaan; typ de waarde uit je eigen cursus in het K-vak.

Uitgewerkte voorbeelden (examenstijl)

Vriespunt van zout water

0,1 m NaCl in water, i = 2, Kf = 1,86 K kg mol⁻¹.

ΔTf = 2 × 1.86 × 0.1

ΔTf = 0,372 K, dus het bevriest bij −0,372 °C

Kookpunt van een glucoseoplossing

18 g glucose (M = 180 g/mol) in 1,0 kg water. Kb = 0,512.

m = 0,10 mol/kg; ΔTb = 1 × 0.512 × 0.10

ΔTb = 0,0512 K, kookpunt = 100,051 °C

Molaire massa uit het vriespunt (NCERT)

1,00 g van een niet-elektrolyt in 50 g benzeen verlaagt het vriespunt met 0,40 K. Kf = 5,12.

M₂ = 5.12 × 1.00 × 1000 / (0.40 × 50)

M₂ = 256 g/mol

Associatie van benzoëzuur (NCERT)

2 g benzoëzuur (M = 122) in 25 g benzeen geeft ΔTf = 1,62 K, Kf = 4,9.

Waargenomen M = 4.9 × 2 × 1000 / (25 × 1.62) = 242. i = 122/242 = 0.504. α = (1 − 0.504)/(1 − 1/2)

α = 0,99, dus 99% gedimeriseerd

Dissociatiegraad

0,10 m CaCl₂ bevriest bij −0,50 °C. Kf = 1,86.

i = 0.50 / (1.86 × 0.10) = 2.69. α = (i − 1)/(n − 1) = 1.69/2

α = 0,84 (84% gedissocieerd)

Molaire massa van een eiwit uit π (NCERT)

1,26 g eiwit in 200 mL oplossing, π = 2,57 × 10⁻³ bar bij 300 K.

M₂ = 1.26 × 0.08314 × 300 / (2.57 × 10⁻³ × 0.200)

M₂ ≈ 6,1 × 10⁴ g/mol

Relatieve dampspanningsverlaging (NCERT)

0,5 g van een niet-vluchtige vaste stof in 39,0 g benzeen (M = 78) verlaagt P van 0,850 naar 0,845 bar.

Verdunde vorm: (0.850 − 0.845)/0.850 = (0.5/M₂)/(39/78)

M₂ = 170 g/mol (169 g/mol met de exacte vorm)

Isotone oplossingen

Bloed heeft π ≈ 7,65 atm bij 37 °C. Welke NaCl-molariteit is isotoon (i = 2)?

M = 7.65 / (2 × 0.08206 × 310.15)

M ≈ 0,150 mol/L (ongeveer 0,9% m/v)

Eenheden en veelgemaakte fouten

Opgeloste stoffen en oplosmiddelen tekenen? MolDraw is een gratis online editor voor chemische structuren voor moleculen, reacties en labschema's.

MolDraw-editor openen

Veelgestelde vragen

Wat zijn colligatieve eigenschappen?

Eigenschappen die afhangen van het aantal opgeloste deeltjes, niet van wat die deeltjes zijn: dampspanningsverlaging, kookpuntsverhoging, vriespuntsdaling en osmotische druk.

Hoe bereken ik de vriespuntsdaling?

ΔTf = i·Kf·m. Voor 0,1 m NaCl in water is i = 2 en Kf = 1,86 K kg/mol, dus ΔTf = 0,372 K en de oplossing bevriest bij −0,372 °C.

Hoe bepaal ik de molaire massa uit de vriespuntsdaling?

M₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁), met massa's in gram. 1,00 g opgeloste stof in 50 g benzeen met ΔTf = 0,40 K geeft M₂ = 5.12 × 1.00 × 1000 / (0.40 × 50) = 256 g/mol.

Wat is de van 't Hoff-factor?

Het aantal deeltjes dat elke formule-eenheid in oplossing geeft. Ideale waarden: glucose 1, NaCl 2, CaCl₂ 3. Bij gedeeltelijke dissociatie geldt i = 1 + α(n − 1); bij associatie tot n-meren i = 1 − α(1 − 1/n).

Waarom is de van 't Hoff-factor van azijnzuur in benzeen ongeveer 0,5?

Azijnzuur vormt in apolaire oplosmiddelen dimeren via waterstofbruggen, zodat twee moleculen zich als één deeltje gedragen. Volledige dimerisatie geeft i = 0,5 en een schijnbare molaire massa die twee keer de echte waarde is.

Hoe bereken ik de osmotische druk?

π = iMRT. 0,10 M glucose bij 25 °C geeft π = 1 × 0.10 × 0.08206 × 298.15 = 2,45 atm. Osmotische druk is de beste methode voor grote moleculen zoals eiwitten, omdat π zelfs bij zeer lage concentratie goed te meten is.

Welke colligatieve eigenschap is het best om de molaire massa van een polymeer te bepalen?

De osmotische druk. Een eiwit met een molaire massa van 60 000 g/mol bij ongeveer 6 g/L verlaagt het vriespunt maar met ongeveer 2 × 10⁻⁴ K, maar geeft een π van ongeveer 2,5 mbar, wat bij kamertemperatuur goed te meten is.

Verwante scheikundetools

Laatst bijgewerkt: