凝固点降下と沸点上昇

不揮発性溶質を加えると、溶媒の凍結点(凍結点沈降)が下がります。この効果は溶質のモル濃度と溶媒の低温定数の積として計算されます。

化学ポテンシャル μ 温度のプロットは、溶媒の固体状態と液体状態の両方で温度が上昇すると減少すること μ を示しています。

液体の μ が固体のものと等しい交点は、純粋溶媒の凍結点を表します。

溶質を加えると液体溶媒のμが減少し、固体溶媒のμは変わらず、交差部の温度が低下します。

同様に、純粋な溶媒に揮発性溶質を加えると溶液の沸点が上がり、これは溶質のモル濃度と溶媒の沸点定数の積として表せます。

この変化は、溶質が溶媒のμ値を下げるが蒸気には影響を与えず、交差点を右に移動させ沸点を上げることによるものです。

全体として、溶質を加えると液相の化学ポテンシャルは常に変化しますが、固体や気体の化学ポテンシャルは変わりません。