انحدار نقطة التجمّد وارتفاع نقطة الغليان

درجة الحرارة،التي يتساوى عندها ضغط بخار سائل معين مع الضغط الجوي تُعرف بنقطة الغليان لذلك السائل. بما أن إضافة مذاب غير متطاير تخفض ضغط البخار للمذيب،يتطلب محلول ما درجة حرارة أعلى لزيادة ضغط بخاره إلى نقطة تساوي الضغط الجوي. وعليه فإن نقطة غليان محلول ما،أكبر من نقطة غليان مذيب نقي.

هذه التغيرات في التبخر،يمكن اختبارها في إطار درجات حرارة وضغط مختلفة،باستخدام مخطط أطوار. ضغط البخار لمحلول معين أقل من ضغط البخار للمذيب النقي في كل درجات الحرارة. لذا سيكون منحنى التبخر للمحلول أدنى من منحنى التبخر للمذيب.

عند 1 جو،يتوافق المنحنى مع درجة حرارة أعلى من نقط غليان المذيب النقي. الزيادة في نقطة غليان المحلول مقارنة بنقطة غليان المذيب النقي تُعرف ارتفاع نقطة الغليان. نقطة غليان محلول ما هي خاصية تجميعية.

زيادة درجة الحرارة،أو ΔTb،تتناسب طرديًا مع تركيز المذاب ويمكن حسابها بضرب المولية الوزنية للمذاب بثابت ارتفاع نقطة الغليان المولية. ثابت ارتفاع نقطة الغليان،يتألف من وحدات درجات مئوية مقابل المولية الوزنية،ويختلف في كل مذيب. في الماء تكون قيمة الثابت 0.512 لكل مولي واحد.

لذا فإن محلولًا مائيًا من مولين اثنين سيرفع درجة غليان الماء بمقدار 1.02 مئوية لتصبح 101.02 مئوية. إضافة مذاب غير متطاير،تخفض كذلك نقطة تجمد المحلول مقارنة بنقطة تجمد المذيب. عند نقطة الحالات الثلاث،يتساوى ضغط البخار في حالات الصلابة،والسيولة،والغازية.

لأن مذابًا غير متطاير يخفض ضغط البخار للمحلول،فإن منحنى التجمد بأكمله،والذي يمتد صعودًا من نقطة الحالات الثلاث،سيتحرك بحيث يتجمد المحلول عند درجة حرارة أقل. هذا الانخفاض في درجة تجمد المحلول،مقارنة بدرجة تجمد المذيب النقي يُعرف بانخفاض نقطة التجمد. كحال نقطة الغليان،فإن نقطة تجمد محلول ما هي أيضًا خاصية تجميعية.

انخفاض درجة الحرارة أو ΔTf يتناسب طرديًا مع تركيز المذاب ويمكن حسابه بضرب المولية الوزنية للمذاب بثابت انخفاض نقطة التجمد المولية. ثابت انخفاض نقطة التجمد،يعتمد كذلك على المذيب،ويقاس بوحدة درجة مئوية لكل مولية وزنية. في الماء يبلغ ثابت انخفاض نقطة التجمد 1.86 درجة مئوية لكل مولي.

وعليه فإن 0.5 مولي من محلول الجليكول،ستخفض درجة تجمد الماء،بمقدار 0.93 مئوية لتصبح 0.93 مئوية.