12.10
Obniżenie punktu zamarzania i podwyższenie punktu wrzenia
Temperatura, w której prężność pary cieczy jest równa ciśnieniu atmosferycznemu, jest znana jako jej temperatura wrzenia.
Ponieważ dodanie nielotnej substancji rozpuszczonej obniża prężność pary rozpuszczalnika, roztwór wymaga wyższej temperatury, aby zwiększyć ciśnienie pary do punktu równego ciśnieniu atmosferycznemu. Zatem temperatura wrzenia roztworu jest wyższa niż czystego rozpuszczalnika.
Te zmiany parowania można badać w zakresie temperatur i ciśnień za pomocą diagramu fazowego.
Roztwór ma niższą prężność par niż czysty rozpuszczalnik we wszystkich temperaturach. Tak więc krzywa parowania roztworu leżałaby poniżej krzywej rozpuszczalnika.
Przy 1 atm krzywa odpowiada temperaturze wyższej niż temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika.
Wzrost temperatury wrzenia roztworu w porównaniu z temperaturą wrzenia czystego rozpuszczalnika jest znany jako podwyższenie temperatury wrzenia.
Temperatura wrzenia roztworu jest właściwością koligatywną. Wzrost temperatury, czyli ΔTb, jest wprost proporcjonalny do stężenia substancji rozpuszczonej i można go obliczyć, mnożąc molalność substancji rozpuszczonej i stałą molowej temperatury wrzenia.
Stała podniesienia temperatury wrzenia ma jednostki °C na molalność i jest różna dla każdego rozpuszczalnika. W przypadku wody stała wynosi 0,512 °C na molal.
Tak więc roztwór wodny o stężeniu 2,00 molowym podniesie temperaturę wrzenia wody o 1,02 °C do 101,02 °C.
Dodanie nielotnej substancji rozpuszczonej obniża również temperaturę zamarzania roztworu w porównaniu z czystym rozpuszczalnikiem.
W punkcie potrójnym prężność par w stanie stałym, ciekłym i gazowym jest równa.
Ponieważ nielotna substancja rozpuszczona obniża prężność pary roztworu, cała krzywa zamarzania, która rozciąga się w górę od punktu potrójnego, przesuwa się tak, że roztwór zamarza w niższej temperaturze.
Ten spadek temperatury zamarzania roztworu w porównaniu z temperaturą zamarzania czystego rozpuszczalnika jest znany jako obniżenie temperatury krzepnięcia.
Podobnie jak temperatura wrzenia, temperatura zamarzania roztworu jest również właściwością koligatywną.
Spadek temperatury lub ΔTf jest wprost proporcjonalny do stężenia substancji rozpuszczonej i można go obliczyć, mnożąc molalność substancji rozpuszczonej i molową stałą obniżenia temperatury zamarzania.
Stała obniżenia temperatury krzepnięcia zależy również od rozpuszczalnika i ma jednostki °C/m.
W przypadku wody stała obniżenia punktu zamarzania wynosi 1,86 °C na molal.
Tak więc 0,5 molowy roztwór glikolu obniży temperaturę zamarzania wody o 0,93 °C do -0,93 °C.
Podwyższenie punktu wrzenia
Punkt wrzenia cieczy to temperatura, w której prężność jej pary jest równa ciśnieniu atmosferycznemu otoczenia. Ponieważ p…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.