Πώς επηρεάζει η παρουσία διαλύτη διαλύματος κατάψυξης και βρασμού;

Η παρουσία μιας διαλελυμένης ουσίας επηρεάζει τα σημεία κατάψυξης και βρασμού ενός διαλύτη με προβλέψιμο τρόπο, λόγω ενός φαινομένου που ονομάζεται Colligative Properties . Οι ιδιοσυγκρασιακές ιδιότητες εξαρτώνται αποκλειστικά από τον αριθμό των σωματιδίων διαλυτής ουσίας που υπάρχουν σε ένα διάλυμα, όχι από την ταυτότητά τους. Δείτε πώς λειτουργεί:

κατάθλιψη σημείου κατάψυξης:

* Επεξήγηση: Η προσθήκη διαλυμένης ουσίας διαταράσσει την διατεταγμένη διάταξη των μορίων διαλύτη που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της κατάψυξης. Τα σωματίδια διαλυτής ουσίας παρεμποδίζουν, καθιστώντας πιο δύσκολο για τα μόρια του διαλύτη να σχηματίσουν ένα στερεό πλέγμα.

* Επίδραση: Το σημείο κατάψυξης του διαλύματος είναι χαμηλότερο από το σημείο κατάψυξης του καθαρού διαλύτη.

* Παράδειγμα: Η προσθήκη αλατιού στο νερό μειώνει το σημείο κατάψυξης, γι 'αυτό το αλάτι χρησιμοποιείται για να λιώσει τον πάγο στους δρόμους το χειμώνα.

Ανύψωση σημείου βρασμού:

* Επεξήγηση: Τα σωματίδια διαλυτής ουσίας διαταράσσουν την πίεση ατμών του διαλύτη. Τα μόρια διαλελυμένης ουσίας παρεμβαίνουν στη διαφυγή των μορίων διαλύτη στη φάση ατμών, απαιτώντας υψηλότερη θερμοκρασία για να επιτευχθεί η ίδια πίεση ατμών με τον καθαρό διαλύτη.

* Επίδραση: Το σημείο βρασμού του διαλύματος είναι υψηλότερο από το σημείο βρασμού του καθαρού διαλύτη.

* Παράδειγμα: Η προσθήκη ζάχαρης στο νερό αυξάνει το σημείο βρασμού του, γι 'αυτό χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να βράσει το ζαχαρούχο νερό από το καθαρό νερό.

Βασικά σημεία:

* Μη πτητικές διαλυμένες ουσίες: Η διαλελυμένη ουσία πρέπει να είναι μη πτητική (δεν είναι εύκολα εξατμισμένη) για να είναι σημαντικές αυτές οι επιδράσεις.

* Μοριακή και συγκέντρωση: Η έκταση της κατάθλιψης σημείων κατάψυξης και της ανύψωσης του σημείου βρασμού εξαρτάται από τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις διαλυτής ουσίας οδηγούν σε μεγαλύτερες αλλαγές στα σημεία κατάψυξης και βρασμού.

* Φύση της ουσίας: Ενώ η ταυτότητα της ουσίας δεν επηρεάζει το μέγεθος της αλλαγής, μπορεί να επηρεάσει το sign (θετική ή αρνητική) για ορισμένες ειδικές περιπτώσεις (π.χ. ηλεκτρολύτες). Οι ηλεκτρολύτες, όπως τα άλατα, διαχωρίζονται σε ιόντα σε διάλυμα, αυξάνοντας αποτελεσματικά τον αριθμό των σωματιδίων διαλυτής ουσίας και έτσι ενισχύοντας το αποτέλεσμα.

τύποι:

Οι αλλαγές στα σημεία κατάψυξης και βρασμού μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:

* κατάθλιψη σημείου κατάψυξης: Δt F =K f * Μ

* Ανύψωση σημείου βρασμού: Δt B =K b * Μ

Οπου:

* Δt f και Δt b είναι οι αλλαγές στα σημεία κατάψυξης και βρασμού, αντίστοιχα.

* K f και k b είναι οι σταθερές ανύψωσης σημείου κατάψυξης και σημείων βρασμού για τον διαλύτη.

* m είναι η μολικότητα του διαλύματος (γραμμομορείς διαλυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο διαλύτη).

Αυτοί οι τύποι συμβάλλουν στην ποσοτικοποίηση της επίδρασης της παρουσίας της διαλυμένης ουσίας στα σημεία κατάψυξης και βρασμού των διαλυτών, επιτρέποντας τις προβλέψεις και τους υπολογισμούς σε διάφορες εφαρμογές.