Γιατί η καμπύλη για την κατάψυξη μιας λύσης διαφορετική σε κλίση από τον διαλύτη;
κατάθλιψη σημείου κατάψυξης
* Καθαρός διαλύτης: Όταν ένας καθαρός διαλύτης παγώνει, τα μόρια του επιβραδύνουν και τοποθετούνται σε μια κανονική, κρυσταλλική δομή. Η θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει αυτό είναι το σημείο κατάψυξης.
* Λύση: Σε ένα διάλυμα, τα σωματίδια διαλυτής ουσίας διασκορπίζονται μεταξύ των μορίων διαλύτη. Αυτά τα σωματίδια διαλυμένης ουσίας διαταράσσουν την κανονική διάταξη των μορίων διαλύτη, καθιστώντας πιο δύσκολο για αυτούς να σχηματίσουν το κρυσταλλικό πλέγμα που απαιτείται για την κατάψυξη.
* αποτέλεσμα: Αυτή η διαταραχή απαιτεί να ψύχεται η λύση σε χαμηλότερη θερμοκρασία από τον καθαρό διαλύτη για να επιτευχθεί κατάψυξη. Αυτό είναι γνωστό ως κατάθλιψη σημείου κατάψυξης .
κλίση της καμπύλης ψύξης
* Καμπύλη ψύξης: Μια καμπύλη ψύξης σχεδιάζει τη θερμοκρασία μιας ουσίας με την πάροδο του χρόνου καθώς κρυώνει.
* διαλύτης: Η καμπύλη ψύξης ενός καθαρού διαλύτη δείχνει μια σχετικά απότομη κλίση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατάψυξης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της κατάψυξης (η θερμότητα της σύντηξης) χρησιμοποιείται κυρίως για να σχηματίσει το κρυσταλλικό πλέγμα.
* Λύση: Η καμπύλη ψύξης ενός διαλύματος έχει μια λιγότερο απότομη κλίση κατά τη διάρκεια της κατάψυξης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μέρος της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της κατάψυξης χρησιμοποιείται για να ξεπεραστεί η διαταραχή που προκαλείται από τα σωματίδια διαλυτής ουσίας. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει λιγότερη ενέργεια για τον σχηματισμό κρυστάλλου πλέγματος, με αποτέλεσμα μια πιο αργή διαδικασία κατάψυξης.
Συνοπτικά
Η παρουσία σωματιδίων διαλυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα διαταράσσει την ικανότητα του διαλύτη να παγώσει, απαιτώντας χαμηλότερη θερμοκρασία (κατάθλιψη σημείων κατάψυξης). Αυτή η διαταραχή επηρεάζει επίσης την απελευθέρωση ενέργειας κατά τη διάρκεια της κατάψυξης, με αποτέλεσμα μια λιγότερο απότομη κλίση στην καμπύλη ψύξης σε σύγκριση με τον καθαρό διαλύτη.
