Γιατί το NaCl μειώνει το σημείο κατάψυξης του νερού κατά διπλάσια σακχαρόζη;

Έχετε δίκιο, το NaCL μειώνει το σημείο κατάψυξης νερού από * περίπου * δύο φορές περισσότερο όσο η σακχαρόζη, αλλά δεν είναι ακριβώς δύο φορές. Εδώ είναι γιατί:

κατάθλιψη σημείου κατάψυξης

Η κατάθλιψη σημείων κατάψυξης είναι μια περιεκτική ιδιότητα, που σημαίνει ότι εξαρτάται από τον αριθμό * των σωματιδίων διαλυτής ουσίας σε ένα διάλυμα, όχι την ειδική τους ταυτότητα.

* Περισσότερα σωματίδια =μεγαλύτερη κατάθλιψη: Όσο περισσότερα σωματίδια διαλυμένης ουσίας προσθέτετε σε έναν διαλύτη, τόσο περισσότερο διαταράσσετε την ικανότητα του διαλύτη να σχηματίσει μια σταθερή δομή πλέγματος, οδηγώντας σε χαμηλότερο σημείο κατάψυξης.

Διάσπαση έναντι μη αποστολής

* NaCl: Όταν το NaCl διαλύεται στο νερό, διαχωρίζεται * σε δύο ιόντα:Na+ και Cl-. Αυτό σημαίνει ότι ένα mole του NaCl παράγει δύο γραμμομορείς σωματιδίων σε διάλυμα.

* σακχαρόζη: Η σακχαρόζη, από την άλλη πλευρά, είναι μια μοριακή ένωση που * δεν διαχωρίζεται στο νερό. Ένα μοσχάρι σακχαρόζης παραμένει ως ένα μολύβι σωματιδίων σε διάλυμα.

Ο παράγοντας "van't hoff"

Ο παράγοντας "van't hoff" (i) αντιπροσωπεύει τον αριθμό των σωματιδίων που παράγει η ουσία που παράγει σε διάλυμα:

* i =1 Για μη διαλεξιμοποιημένες διαλυμένες ουσίες όπως σακχαρόζη.

* i =2 για NaCl (και άλλες ιοντικές ενώσεις που διαχωρίζονται σε δύο ιόντα).

Η εξίσωση

Η κατάθλιψη του σημείου κατάψυξης (ΔTF) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

Δtf =i * kf * m

όπου:

* Το KF είναι η σταθερά κατάθλιψης σημείου κατάψυξης για τον διαλύτη (νερό σε αυτή την περίπτωση)

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

Γιατί όχι ακριβώς δύο φορές;

Ενώ ο παράγοντας "I" για το NaCl είναι 2 και για τη σακχαρόζη είναι 1, η πραγματική κατάθλιψη σημείων κατάψυξης μπορεί να μην είναι ακριβώς δύο φορές περισσότερο. Εδώ είναι γιατί:

* Ιονικές αλληλεπιδράσεις: Τα ιόντα σε διάλυμα NaCl μπορούν να έχουν κάποιες αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους, μειώνοντας τον αποτελεσματικό αριθμό των σωματιδίων τους.

* Επιδράσεις συγκέντρωσης: Η κατάθλιψη του σημείου κατάψυξης γίνεται λιγότερο ανάλογη με τη μολικότητα σε υψηλότερες συγκεντρώσεις.

Συνοπτικά:

Το NaCl μειώνει το σημείο κατάψυξης του νερού περισσότερο από τη σακχαρόζη επειδή διαχωρίζεται σε δύο σωματίδια ανά μονάδα τύπου, ενώ η σακχαρόζη παραμένει ως ένα σωματίδιο. Ωστόσο, η πραγματική κατάθλιψη μπορεί να μην είναι ακριβώς δύο φορές λόγω παραγόντων όπως οι ιοντικές αλληλεπιδράσεις και τα αποτελέσματα συγκέντρωσης.