凝固点降下と沸点上昇

液体の蒸気圧が大気圧と等しくなる温度は、その沸点として知られています。

不揮発性溶質を添加すると溶媒の蒸気圧が低下するため、溶液の蒸気圧を大気圧と等しくなるまで上昇させるには、より高い温度が必要です。したがって、溶液の沸点は純粋な溶媒の沸点よりも高くなります。

これらの気化の変化は、状態図を使用して、さまざまな温度と圧力で調べることができます。

溶液の蒸気圧は、すべての温度で純粋な溶媒よりも低くなります。したがって、溶液の気化曲線は溶媒の気化曲線よりも低くなります。

1気圧では、曲線は純粋な溶媒の沸点よりも高い温度に対応します。

純粋な溶媒の沸点と比較して溶液の沸点が増加することは、沸点の上昇として知られています。

溶液の沸点は照合特性です。温度上昇、またはΔTbは、溶質の濃度に正比例し、溶質のモル濃度とモル沸点上昇定数を掛けることによって計算できます。

沸点上昇定数は、モル濃度あたりの単位°Cを持ち、溶媒ごとに異なります。水の場合、定数は0.512°C/モルです。

したがって、2.00モルの水溶液は、水の沸点を1.02°C上昇させて101.02°Cにします。

不揮発性溶質を添加すると、純粋な溶媒と比較して溶液の凝固点も低下します。

トリプルポイントでは、固体、液体、気体の状態の蒸気圧は等しくなります。

不揮発性溶質は溶液の蒸気圧を低下させるため、三点から上向きに伸びる凝固曲線全体がシフトし、溶液がより低い温度で凍結します。

純粋な溶媒と比較して溶液の凝固温度がこのように低下することは、凝固点低下として知られています。

沸点と同様に、溶液の凝固点も照合特性です。

温度低下またはΔTfは溶質の濃度に正比例し、溶質のモル濃度とモル凝固点低下定数を掛けることによって計算できます。

凝固点のくぼみ定数は、溶媒によっても異なり、単位は°C/mです。

水の場合、凝固点のくぼみ定数は1モルあたり1.86°Cです。

したがって、0.5モルのグリコール溶液は、水の凝固点を0.93°C下げて-0.93°Cにします。