Снижение температуры замерзания и повышение температуры кипения

При добавлении энергонезависимого растворённого вещества температура замерзания растворителя снижается, известная как понижение температуры замерзания. Этот эффект рассчитывается как произведение молальности растворённого вещества и криоскопической константы растворителя.

График химического потенциала μ и температуры показывает, что μ растворителя как в твёрдом, так и в жидком состоянии уменьшается с температурой.

Точка пересечения, где μ жидкости равна твердого тела, представляет собой точку замерзания чистого растворителя.

При добавлении растворённого вещества μ жидкого растворителя уменьшается, в то время как μ твердого растворителя остаётся неизменным, смещая пересечение на более низкую температуру.

Аналогично, добавление энергонезависимого растворения в чистый растворитель повышает температуру кипения раствора, которую можно выразить как произведение молальности растворённого вещества и константы температуры кипения растворителя.

Это изменение связано с тем, что растворённое вещество снижает μ растворителя без влияния на пар, смещая точку пересечения вправо и повышая температуру кипения.

В целом, добавление растворённого вещества всегда меняет химический потенциал жидкой фазы, тогда как химические потенциалы твёрдых тел и газов остаются неизменными.