MolDraw › Công cụ hóa học › Máy tính tính chất tập hợp
Máy tính tính chất tập hợp
Tóm tắt: Máy tính tính chất tập hợp: độ hạ điểm đông đặc, độ tăng điểm sôi, áp suất thẩm thấu và độ giảm tương đối áp suất hơi, kèm hệ số van 't Hoff và xác định khối lượng mol. Miễn phí, chạy ngay trên trình duyệt và không cần tải về.
Chọn một tính chất, chọn dung môi để điền Kb hoặc Kf, và để trống ẩn số. Tính từ khối lượng (để tìm khối lượng mol của chất tan) hoặc từ nồng độ molan. Áp suất thẩm thấu nhận atm, bar, kPa hoặc mmHg. Một tab riêng chuyển đổi giữa hệ số van 't Hoff và độ phân li hoặc độ liên hợp.
Để trống giá trị bạn muốn tìm.
Để trống giá trị bạn muốn tìm.
Điền một trong hai α hoặc i.
i = tính chất tập hợp quan sát được ÷ giá trị dự kiến khi không phân li = khối lượng mol bình thường ÷ khối lượng mol quan sát được.
Công thức tính chất tập hợp
| Tính chất | Công thức | Khối lượng mol chất tan |
|---|---|---|
| Độ tăng điểm sôi | ΔTb = i·Kb·m | M₂ = i·Kb·w₂·1000 / (ΔTb·w₁) |
| Độ hạ điểm đông đặc | ΔTf = i·Kf·m | M₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁) |
| Áp suất thẩm thấu | π = i·M·R·T | M₂ = i·w₂·R·T / (π·V) |
| Độ giảm tương đối áp suất hơi | (P° − P)/P° = i·n₂/(n₁ + i·n₂) ≈ i·n₂/n₁ | M₂ ≈ i·w₂·M₁·P° / (w₁·(P° − P)) |
m = nồng độ molan (mol chất tan trên kg dung môi), w₂ = khối lượng chất tan theo g, w₁ = khối lượng dung môi theo g, M = nồng độ mol theo mol/L, V theo L, T theo K và R = 0,08206 L·atm mol⁻¹ K⁻¹ (hoặc 0,08314 L·bar mol⁻¹ K⁻¹). ΔT có cùng độ lớn theo K và °C.
Hệ số van 't Hoff i
phân li (1 đơn vị → n ion): i = 1 + α(n − 1) liên hợp (n phân tử → 1 đơn vị): i = 1 − α(1 − 1/n)
| Chất tan | i lý tưởng |
|---|---|
| Glucose, sucrose, urea (chất không điện li) | 1 |
| NaCl, KCl, KNO₃, MgSO₄ | 2 |
| CaCl₂, Na₂SO₄, K₂SO₄, Ba(NO₃)₂ | 3 |
| AlCl₃, Na₃PO₄, K₃[Fe(CN)₆] | 4 |
| K₄[Fe(CN)₆], Al₂(SO₄)₃ | 5 |
| Acetic acid hoặc benzoic acid dimer hóa hoàn toàn trong benzene | 0.5 |
Chất điện li thực cho giá trị i hơi nhỏ hơn do sự kết cặp ion (NaCl 0,1 m có i ≈ 1,87). Bài thi thường giả định giá trị lý tưởng trừ khi cho α.
Hằng số dung môi
| Dung môi | Điểm sôi thường (°C) | Kb (K·kg/mol) | Điểm đông đặc (°C) | Kf (K·kg/mol) |
|---|---|---|---|---|
| Nước | 100 | 0.512 | 0 | 1.86 |
| Benzene | 80.1 | 2.53 | 5.5 | 5.12 |
| Cyclohexane | 80.7 | 2.79 | 6.5 | 20 |
| Long não | 204 | — | 179.8 | 37.7 |
| Ethanol | 78.4 | 1.22 | −114.1 | 1.99 |
| Chloroform | 61.2 | 3.63 | −63.5 | 4.68 |
| Acetic acid | 117.9 | 3.07 | 16.6 | 3.9 |
| Naphthalene | 218 | 5.8 | 80.2 | 6.94 |
Giá trị điển hình trong sách giáo khoa. Một số sách dùng Kf = 40 cho long não, 4,9 cho benzene (NCERT) hoặc 20,2 cho cyclohexane; hãy nhập giá trị của khóa học vào ô K.
Ví dụ minh họa (kiểu JEE / NEET)
Điểm đông đặc của nước muối
NaCl 0,1 m trong nước, i = 2, Kf = 1,86 K kg mol⁻¹.
ΔTf = 2 × 1.86 × 0.1
ΔTf = 0,372 K, nên dung dịch đông đặc ở −0,372 °C
Điểm sôi của dung dịch glucose
18 g glucose (M = 180 g/mol) trong 1,0 kg nước. Kb = 0,512.
m = 0.10 mol/kg; ΔTb = 1 × 0.512 × 0.10
ΔTb = 0,0512 K, điểm sôi = 100,051 °C
Khối lượng mol từ điểm đông đặc (NCERT)
1,00 g một chất không điện li trong 50 g benzene làm hạ điểm đông đặc 0,40 K. Kf = 5,12.
M₂ = 5.12 × 1.00 × 1000 / (0.40 × 50)
M₂ = 256 g/mol
Sự liên hợp của benzoic acid (NCERT)
2 g benzoic acid (M = 122) trong 25 g benzene cho ΔTf = 1,62 K, Kf = 4,9.
M quan sát = 4.9 × 2 × 1000 / (25 × 1.62) = 242. i = 122/242 = 0.504. α = (1 − 0.504)/(1 − 1/2)
α = 0,99, nên 99% đã dimer hóa
Độ phân li
CaCl₂ 0,10 m đông đặc ở −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 (phân li 84%)
Khối lượng mol của protein từ π (NCERT)
1,26 g protein trong 200 mL dung dịch, π = 2,57 × 10⁻³ bar ở 300 K.
M₂ = 1.26 × 0.08314 × 300 / (2.57 × 10⁻³ × 0.200)
M₂ ≈ 6,1 × 10⁴ g/mol
Độ giảm tương đối áp suất hơi (NCERT)
0,5 g một chất rắn không bay hơi trong 39,0 g benzene (M = 78) làm giảm P từ 0,850 xuống 0,845 bar.
Dạng loãng: (0.850 − 0.845)/0.850 = (0.5/M₂)/(39/78)
M₂ = 170 g/mol (169 g/mol theo công thức chính xác)
Dung dịch đẳng trương
Máu có π ≈ 7,65 atm ở 37 °C. Nồng độ mol NaCl nào là đẳng trương (i = 2)?
M = 7.65 / (2 × 0.08206 × 310.15)
M ≈ 0,150 mol/L (khoảng 0,9% w/v)
Đơn vị và lỗi thường gặp
- Nồng độ molan dùng kg dung môi, không phải lít dung dịch. 18 g glucose trong 500 g nước là 0,20 m.
- Áp suất thẩm thấu dùng nồng độ mol (mol trên lít dung dịch), không phải nồng độ molan.
- Quên i. Chất điện li tạo ra nhiều hạt hơn. CaCl₂ 0,1 m làm hạ điểm đông đặc khoảng gấp ba so với glucose 0,1 m.
- R phải khớp với đơn vị áp suất. Dùng 0,08206 L·atm, 0,08314 L·bar hoặc 8,314 L·kPa mol⁻¹ K⁻¹.
- Nhiệt độ theo kelvin với π. Bản thân ΔT có giá trị như nhau theo K và °C.
- Khối lượng mol bất thường. Sự phân li làm khối lượng mol quan sát được quá thấp (i lớn hơn 1). Sự liên hợp làm nó quá cao (i nhỏ hơn 1).
- Chỉ dùng cho chất tan không bay hơi. Công thức áp suất hơi giả định chất tan không bay hơi.
Cần vẽ chất tan và dung môi? MolDraw là trình soạn thảo cấu trúc hóa học trực tuyến miễn phí cho phân tử, phản ứng và sơ đồ phòng thí nghiệm.
Mở trình soạn thảo MolDrawCâu hỏi thường gặp
Tính chất tập hợp là gì?
Các tính chất phụ thuộc vào số hạt chất tan, không phụ thuộc vào bản chất của chúng: độ giảm áp suất hơi, độ tăng điểm sôi, độ hạ điểm đông đặc và áp suất thẩm thấu.
Tính độ hạ điểm đông đặc như thế nào?
ΔTf = i·Kf·m. Với NaCl 0,1 m trong nước, i = 2 và Kf = 1,86 K kg/mol, nên ΔTf = 0,372 K và dung dịch đông đặc ở −0,372 °C.
Tìm khối lượng mol từ độ hạ điểm đông đặc như thế nào?
M₂ = i·Kf·w₂·1000 / (ΔTf·w₁), với khối lượng tính bằng gam. 1,00 g chất tan trong 50 g benzene với ΔTf = 0,40 K cho M₂ = 5.12 × 1.00 × 1000 / (0.40 × 50) = 256 g/mol.
Hệ số van 't Hoff là gì?
Số hạt mà mỗi đơn vị công thức tạo ra trong dung dịch. Giá trị lý tưởng: glucose 1, NaCl 2, CaCl₂ 3. Khi phân li một phần i = 1 + α(n − 1); khi liên hợp thành n-mer i = 1 − α(1 − 1/n).
Vì sao hệ số van 't Hoff của acetic acid trong benzene khoảng 0,5?
Acetic acid tạo dimer liên kết hydrogen trong dung môi không phân cực, nên hai phân tử hoạt động như một hạt. Dimer hóa hoàn toàn cho i = 0,5 và khối lượng mol biểu kiến gấp đôi giá trị thực.
Tính áp suất thẩm thấu như thế nào?
π = iMRT. Glucose 0,10 M ở 25 °C cho π = 1 × 0.10 × 0.08206 × 298.15 = 2,45 atm. Áp suất thẩm thấu là phương pháp tốt nhất cho các phân tử lớn như protein vì π dễ đo ngay cả ở nồng độ rất thấp.
Tính chất tập hợp nào phù hợp nhất để tìm khối lượng mol của polymer?
Áp suất thẩm thấu. Một protein có khối lượng mol 60 000 g/mol ở khoảng 6 g/L chỉ làm hạ điểm đông đặc khoảng 2 × 10⁻⁴ K, nhưng cho π khoảng 2,5 mbar, dễ đo ở nhiệt độ phòng.
Công cụ hóa học liên quan
Cập nhật lần cuối: