Ποια είναι η επίδραση του σημείου βρασμού και η κατάψυξη μιας λύσης με ηλεκτρολύτες που προκαλούνται;

Επιδράσεις του σημείου βρασμού και του σημείου κατάψυξης σε λύσεις ηλεκτρολύτη

Τα διαλύματα ηλεκτρολύτη, τα οποία περιέχουν διαλυμένα ιόντα, παρουσιάζουν διαφορετικά σημεία βρασμού και κατάψυξης σε σύγκριση με τους καθαρούς διαλύτες λόγω της παρουσίας αυτών των φορτισμένων σωματιδίων. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως Colligative Property .

1. Ανύψωση σημείου βρασμού:

* Μηχανισμός: Οι ηλεκτρολύτες διαχωρίζονται σε ιόντα σε διάλυμα, αυξάνοντας τον αριθμό των παρόντων σωματιδίων. Αυτή η αυξημένη συγκέντρωση σωματιδίων μειώνει την πίεση ατμών του διαλύματος, απαιτώντας υψηλότερη θερμοκρασία για να φτάσει στο σημείο βρασμού.

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

* μέγεθος: Η ανύψωση στο σημείο βρασμού είναι άμεσα ανάλογη με τη μολικότητα της λύσης και του παράγοντα van't hoff (i) . Ο παράγοντας Van't Hoff αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ιόντων που παράγονται ανά μονάδα τύπου του ηλεκτρολύτη.

2. Κατάθλιψη σημείων κατάψυξης:

* Μηχανισμός: Ο αυξημένος αριθμός σωματιδίων σε ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη διαταράσσει τον σχηματισμό της κρυσταλλικής δομής του διαλύτη, καθιστώντας πιο δύσκολο για την κατάψυξη της λύσης.

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

* μέγεθος: Παρόμοια με την ανύψωση του σημείου βρασμού, η κατάθλιψη στο σημείο κατάψυξης είναι ανάλογη με το Molality της λύσης και του παράγοντα van't hoff (i) .

Παραδείγματα:

* Η προσθήκη αλατιού στο νερό αυξάνει το σημείο βρασμού του, επιτρέποντάς σας να μαγειρέψετε τα τρόφιμα γρηγορότερα.

* Χρησιμοποιώντας αντιψυκτικό (που είναι ηλεκτρολύτης) σε καλοριφέρ αυτοκινήτων μειώνει το σημείο κατάψυξης του ψυκτικού, εμποδίζοντας το από το πάγωμα σε κρύο καιρό.

Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:

* Ισχυροί ηλεκτρολύτες (π.χ., NaCl, KNO3) διαχωρίζονται εντελώς, με αποτέλεσμα έναν υψηλότερο παράγοντα van't hoff και μεγαλύτερη επίδραση στο σημείο βρασμού και στο σημείο κατάψυξης.

* αδύναμοι ηλεκτρολύτες (π.χ., CH3COOH) διαχωρίζονται εν μέρει, οδηγώντας σε μικρότερο παράγοντα van't hoff και μικρότερη επίδραση στο σημείο βρασμού και στο σημείο κατάψυξης.

* μη ηλεκτρολύτες (π.χ. ζάχαρη, ουρία) δεν διαχωρίζονται και δεν έχουν καμία επίδραση στο σημείο βρασμού ή στο σημείο κατάψυξης.

Συνολικά, η παρουσία ηλεκτρολυτών σε ένα διάλυμα επηρεάζει σημαντικά τα σημεία βρασμού και κατάψυξης λόγω της συστηματικής ιδιότητας των λύσεων. Αυτή η γνώση είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση διαφόρων εφαρμογών στη χημεία και την καθημερινή ζωή.