W mieszaninie ciała stałego i cieczy lub dwóch cieczy główny składnik reprezentuje rozpuszczalnik, a mniejszy składnik oznacza substancję rozpuszczoną. Obecność substancji rozpuszczonej indukuje zjawisko obniżenia temperatury krzepnięcia w rozpuszczalniku, gdzie temperatura krzepnięcia rozpuszczalnika w mieszaninie staje się niższa niż temperatura czystego rozpuszczalnika. Obniżenie punktu zamarzania oblicza się według delta (T) = Km, gdzie K oznacza stałą obniżania punktu zamarzania rozpuszczalnika, zaś m oznacza molowość roztworu. W tym przypadku molowość reprezentuje mole cząstek substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika. Chemicy określają mole cząstek substancji rozpuszczonej, dzieląc masę substancji rozpuszczonej przez jej masę cząsteczkową, co określa się, sumując masy atomowe wszystkich atomów we wzorze chemicznym.
Zidentyfikuj substancję rozpuszczoną i rozpuszczalnik w mieszaninie. Z definicji substancja rozpuszczona reprezentuje związek obecny w mniejszej ilości. Na przykład dla mieszaniny 10 gramów chlorku sodu (soli) rozpuszczonego w 100 gramach wody chlorek sodu stanowi substancję rozpuszczoną.
Określ masę formuły lub masę cząsteczkową substancji rozpuszczonej, sumując masy atomowe wszystkich atomów we wzorze chemicznym substancji rozpuszczonej. Chlorek sodu zawiera jeden atom sodu i jeden atom chloru, a masy atomowe z układu okresowego pierwiastków dla sodu i chloru wynoszą odpowiednio 22,99 i 35,45. Waga jego formuły wynosi zatem (1 x 22,99) + (1 x 35,45), czyli 58,44.
Oblicz mole substancji rozpuszczonej, dzieląc gramy substancji rozpuszczonej przez jej masę formuły. Kontynuując poprzedni przykład chlorku sodu, 10 gramów / 58,44 lub 0,171 mola chlorku sodu.
Określić liczbę moli cząstek, mnożąc liczbę moli substancji rozpuszczonej przez liczbę cząstek utworzonych po rozpuszczeniu substancji rozpuszczonej. W przypadku substancji molekularnych z wiązaniami kowalencyjnymi, takich jak cukier, każdy wzór reprezentuje jedną cząsteczkę lub cząsteczkę w roztworze. Jednak związki jonowe, takie jak chlorek sodu, wytwarzają dwie lub więcej cząstek na jednostkę wzoru. Możesz łatwo zidentyfikować związki jonowe, ponieważ zawsze składają się z metalu i niemetalu, podczas gdy związki molekularne, takie jak cukier, zawierają tylko niemetale. Związek taki jak chlorek wapnia wytworzyłby trzy cząstki. Na przykład 10 gramów chlorku sodu (0,171 mola NaCl) x (2 cząstki na wzór) lub 0,342 mola cząstek.
Określić molowość roztworu, dzieląc mole cząstek przez masę rozpuszczalnika w kilogramach. W poprzednim przykładzie przygotowany roztwór zawierał 10 gramów chlorku sodu rozpuszczonego w 100 gramach wody. Ponieważ 1 kilogram zawiera 1000 gramów, 100 gramów wody stanowi 0,100 kilograma wody. W razie potrzeby skorzystaj z internetowego narzędzia do konwersji, aby przekonwertować masę rozpuszczalnika na kilogramy. Molowość cząstek 10 gramów chlorku sodu w 100 gramach wody wynosi zatem 0,322 / 0,100 lub 3,42 mola na kilogram.
Odwołaj się do tabeli stałych depresji w punkcie zamarzania, aby określić stałą depresji w punkcie zamarzania, K, rozpuszczalnika. Na przykład K wody wynosi 1,86 stopnia C na mol.
Obliczyć obniżenie punktu zamarzania, delta (T), rozpuszczalnika, mnożąc jego wartość K przez molowość substancji rozpuszczonej: delta (T) = Km. Kontynuując poprzedni przykład, delta (T) = 3,42 x 1,86 lub 6,36 stopnia C.
Określić temperaturę krzepnięcia mieszaniny odejmując delta (T) od temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika. Większość tabel stałych depresji w punkcie zamarzania zapewni również punkt zamarzania - czasem wymieniony jako temperatura topnienia - czystego rozpuszczalnika. W przypadku wody temperatura krzepnięcia wynosi 0 stopni C. Temperatura krzepnięcia 100 gramów wody zawierającej 10 gramów chlorku sodu wynosi zatem 0 - 6,36 lub -6,36 stopni C.