Die Molalität ist eine Konzentrationseinheit, die definiert wird durch:
$ \mu = \frac{n}{m} $ mit: $ n $ = Molzahl des gelösten Stoffes $ m $ = Lösemittelmasse (in kg)
Der Schmelzpunkt (oder Gefriertemperatur) einer Lösung ist niedriger als die des reinen Lösungsmittels. Das Gesetz von Raoult bezieht sich auf die Absenkung der Temperatur der Lösung mit der Molalität des gelösten Stoffes:
$\Delta T_f = K_f \cdot \mu$ mit: $\Delta T_f$ $=$ $tf_{Lösung} - tf_{Lösungsmittel}$ $ \mu $ = Molalität $ K_f $ = Kryoskopische Konstante, die ausschließlich vom Lösungsmittel abhängt.
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In das Reagenzglas geben wir die Lösung der Substanz ein, deren Molmasse wir bestimmen wollen.
Bulder von: drbodwin
1) Bestimmung von $K_f$ In $ m \; g $ eines gegebenen Lösungsmittels wird eingeführt. $ y\; g$ eines gelösten Stoffes von welchem die Molmasse $ M $ bekannt ist. Der Schmelzpunkt dieser Lösung und die des reinen Lösungsmittels werden gemessen (2 Messungen!) Wir berechnen: Molzahl des gelösten Stoffes = $ n $ $ = $ $ \frac{y}{M} $ $ \mu $ = $ \frac{n}{m} $ $ = $ $ \frac{y}{m \cdot M} $ $ K_f $ = $ \frac{\Delta T}{\mu} $ 2) Bestimmung der Molmasse In $ m^{,}\; g $ desselben Lösungsmittels führen wir $ y^{,} \; g $ des Stoffes ein wovon die Molmasse $ M^{,} $ zu bestimmen ist. Der Schmelzpunkt dieser Lösung wird gemessen. Wir berechnen: $ \mu $ $ = $ $ \frac{\Delta T}{K_f} $ Molzahl des gelösten Stoffes = $ n^{,} $ $ = $ $ m^{,} \cdot \mu $ $ M^{,} $ $ = $ $ \frac{y^{,}}{n^{,}} $
Eine Lösung (S) von $2,40 \; g $ einer Substanz, von der angenommen wird, dass sie Biphenyl ($ C_{12}H_{10} $) ist, wird in $75,0 \; g $ Benzol eingeführt. Die Schmelzpunkt dieser Lösung beträgt $4,39 \; ^ OC $ Auf der anderen Seite beträgt der Schmelzpunkt von reinem Benzol: $ 5,45^oC $ sowie die einer Lösung ($S^{,} $) von $7,24 \;g$ $C_2Cl_4H_2 $ in $115,3 \;g$ Benzol $3,55\; ^oC$ Es wird gebeten, die Molmasse von Biphenyl zu überprüfen
1) Bestimmung von $ K_f $ $ n_{C_2Cl_4H_2} $ $ = $ $ \frac{7,24}{168} $ $ \mu_{S^{,}} $ $ = $ $ \frac{7,24}{168 \cdot 0,1153} $ $ K_f $ $ = $ $ \frac{5,45-3,55}{\ mu} $ $ = $ 5,08 \frac {^oC}{mol} $ 2) Bestimmung der Molmasse $\mu_S$ $ =$ $\frac{5,45-4,39}{5,08}$ $=$ $0,208 \frac{mol}{kg}$ Molzahl von Biphenyl = $n^{,} $ $=$ $0,075 \cdot 0,208$ $=$ $0,0156 $ $M^{,} $=$\frac{2,40}{0,0156}$ $ \approx$ $ 154 \frac{g}{mol}$ Dies entspricht gut der Molmasse von $C_{12}H_{10}$ !