Gefrierpunktsenkung und Siedepunkterhöhung

Wenn ein nichtflüchtiges gelöstes Mittel hinzugefügt wird, sinkt der Gefrierpunkt eines Lösungsmittels, bekannt als Gefrierpunktsenkung. Dieser Effekt wird als Produkt aus der Molalität des gelösten Stoffs und der kryoskopischen Konstante des Lösungsmittels berechnet.

Das chemische Potential-μ versus Temperatur-Diagramm zeigt, dass die μ des Lösungsmittels sowohl im festen als auch im flüssigen Zustand mit der Temperatur abnimmt.

Der Schnittpunkt, an dem der μ der Flüssigkeit dem des Feststoffs entspricht, repräsentiert den Gefrierpunkt des reinen Lösungsmittels.

Wenn ein gelöstes Mittel hinzugefügt wird, nimmt der μ des flüssigen Lösungsmittels ab, während der μ des festen Lösungsmittels unverändert bleibt, wodurch sich die Schnittmenge auf eine niedrigere Temperatur verschiebt.

Ebenso erhöht das Zufügen eines nichtflüchtigen gelösten Stoffes zu einem reinen Lösungsmittel den Siedepunkt der Lösung, der als Produkt aus der Molalität des gelösten Stoffs und der Siedepunktkonstante des Lösungsmittels ausgedrückt werden kann.

Diese Änderung ist darauf zurückzuführen, dass das gelöste Mittel den μ des Lösungsmittels verringert, ohne den Dampf zu beeinflussen, den Schnittpunkt nach rechts verschiebt und den Siedepunkt anhebt.

Insgesamt verändert die Zugabe eines gelösten Stoffs immer das chemische Potenzial der flüssigen Phase, während die chemischen Potenziale von Feststoffen und Gasen unverändert bleiben.