frysepunkt Depresjon
frysepunktet av et stoff er den temperaturen som fast og flytende former kan eksistere side om side på ubestemt tid — det vil si at de er i likevekt. Under disse forholdene molekyler kan passere mellom to faser på lik priser fordi deres rømmer tendenser fra de to fasene er identiske., Anta at et flytende løsemiddel og sin solide (vann og is, for eksempel) er i likevekt (
nedenfor), og vi legge til en ikke-flyktig oppløst stoff (for eksempel salt, sukker, eller automotive frostvæske væske) til vannet. Dette vil ha effekt for å redusere mole brøkdel av H2O-molekylene i flytende fase, og dermed redusere tendensen av disse molekylene i å flykte fra det, ikke bare i dampfasen (som vi så ovenfor), men også i den fast (is) fase., Dette vil ikke ha noen effekt på hastigheten som H2O molekyler flykte fra is til vann-fasen, slik at systemet vil ikke lenger være i likevekt, og isen begynner å smelte
.
Hvis vi ønsker å holde fast fra å smelte, de rømmer tendens til at molekyler fra solid må reduseres., Dette kan oppnås ved å redusere temperaturen, og dette senker rømmer tendens til at molekyler fra begge faser, men det påvirker dem i mer solid enn de i væsken, slik at vi til slutt kommer den nye, lavere frysepunkt der de to mengder er igjen i eksakt balanse og begge fasene kan eksistere 
.
Hvis du foretrekker å tenke i form av damp presset, kan du bruke det samme argumentet hvis du huske på at dampen presset av fast og flytende må være den samme på frysepunktet., Fortynning av væske (midlene) av ikke-flyktige oppløst stoff reduserer damptrykk av midlene i henhold til Raoult er lov, og dermed redusere temperaturen hvor dampen presset av væske og frosne former for løsningen vil være lik. Som med kokepunkt høyde, i fortynne løsninger det er en enkel lineær sammenheng mellom frysepunktet, depresjon og molality av oppløst stoff:
\
Merk at Kf-verdier er alle negative!
Salting av Veier
bruk av salt for å de-ice veier er en vanlig anvendelse av dette prinsippet., Løsningen dannet når noen av salt er oppløst i fuktig is reduserer frysepunkt av isen. Hvis frysepunktet faller under omgivelsestemperaturen, isen smelter. I veldig kaldt vær, temperaturen kan bli under salt-løsning, og salt vil ikke ha noen effekt.,d=»3d8b2121c5″>
CaCl2
Automotive radiator antifreezes are mostly based on ethylene glycol, (CH2OH)2., På grunn av den sterke hydrogen-binding egenskaper av denne doble alkohol, dette stoffet er blandbar med vann i alle forhold, og bidrar bare en svært liten damptrykk av sine egne. I tillegg til å senke frysepunktet, frostvæske reiser også kokepunkt, økende rekkevidden av kjølesystemet. Ren glykol, fryser ved -12.9°C og koker ved 197°C, slik at vann-glykol-blandinger er å være tilpasset et bredt spekter av forhold.,
Eksempel \(\PageIndex{2}\)
Estimere frysepunkt av en frostvæske blanding er laget ved å kombinere ett volum av etylen glykol (MW = 62, tetthet 1.11 g cm–3) med to mengder vann.
Løsningen
Anta at vi bruker 1 liter glykol og 2 L vann (den faktiske volumer gjør ikke saken så lenge deres forholdstall som er gitt.) Massen av glykol vil være 1.10 kg og vann vil bli 2.0 kg, så den totale massen av løsningen er 3.11 kg. Vi har da:
- antall føflekker av glykol: (1110 g) ÷ (62 g mol–1) = 17.,9 mol
- molality av glykol: (17.9 mol) ÷ (2.00 kg) = 8.95 mol kg–1
- frysepunkt depresjon: ΔTF = (-1.86 kg K–1 mol) × (8.95 kg mol–1) = -16.6 K slik løsning vil fryse på om -17°C.
Noen ioniske arter dannet av dissosiasjon vil også bidra til frysepunktet depresjon. Dette kan tjene som et nyttig middel til å bestemme brøkdel av et oppløst stoff som er dissosiert.
Legg igjen en kommentar