Όλοι είχαν την εμπειρία να αντιμετωπίζουν κάτι παγωμένο. Ίσως να έχετε δει ακόμη και να παρακολουθείτε τον πάγο να σχηματίζεται αργά στην επιφάνεια του νερού όταν η θερμοκρασία είναι αρκετά κρύα ή να παρακολουθείτε τον πάγο να αντικαθίσταται από νερό όταν η θερμοκρασία είναι αρκετά ζεστή.
Διαφορετικά υγρά - νερό, τρίψιμο αλκοόλ, μαγειρικό λάδι και ούτω καθεξής - εμπειρία αλλαγές φάσης σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Δηλαδή, το νερό κινείται μεταξύ στερεού (κατεψυγμένου) και υγρού σε μία θερμοκρασία, τρίβοντας αλκοόλ σε άλλη και παρόμοια για άλλα υγρά.
Ένα στερεό που γίνεται υγρό ονομάζεται τήξη; ένα υγρό που γίνεται στερεό ονομάζεται στερεοποίηση ή πάγωμα. Ο υπολογισμός των σημείων πήξης και τήξεως των μικτών ουσιών είναι πολύπλοκος και μάλιστα μπορείτε να το κάνετε δοκιμάστε τα μόνοι σας, ενώ μπορείτε να αναζητήσετε τα σημεία πήξης κοινών ουσιών στο διαδίκτυο τραπέζια.
Τι είναι το πάγωμα και το λιώσιμο;
Πριν εξερευνήσετε το φαινόμενο της κατάψυξης, είναι χρήσιμο να αναθεωρήσετε τι σημαίνει οι φάσεις και οι αλλαγές φάσης.
Οι περισσότερες ουσίες μπορούν να υπάρχουν ως στερεό, υγρό ή αέριο εάν η θερμοκρασία (και μερικές φορές η πίεση) αλλάξει επαρκώς. Το νερό είναι μια σπάνια ουσία στο ότι μπορεί να υπάρχει τόσο ως στερεό όσο και ως υγρό σε θερμοκρασίες που είναι σχετικά άνετες ανθρώπους, ενώ φθάνουν στην κατάσταση αερίου σε θερμοκρασία που, ενώ είναι επικίνδυνη, δεν είναι ιδιαίτερα ακραία για τους ανθρώπους (100 ° C ή 212 ° F).
Όπως ήδη αναφέρθηκε, η τήξη είναι μια αλλαγή από στερεό σε υγρό και η κατάψυξη (ή στερεοποίηση) είναι το αντίστροφο. Ένα υγρό που γίνεται αέριο ονομάζεται βρασμός, που όλοι έχουν δει. Η αντίθετη διαδικασία είναι γνωστή ως συμπύκνωση. Σπάνια, ένα στερεό μπορεί να "παραλείψει" την υγρή φάση και να γίνει αέριο (εξάχνισηή μπορεί να συμβεί το αντίστροφο (κατάθεση).
Τι επηρεάζει τα σημεία πήξης και τήξης;
Εάν συνδυάσετε μπλε και κίτρινο χρώμα σε ίσες ποσότητες, θα έχετε ένα αποτέλεσμα που φαίνεται πράσινο. Αν χρησιμοποιείτε κυρίως μπλε ή ως επί το πλείστον κίτρινο, το προκύπτον χρώμα "γέρνει" προς το χρώμα που χρησιμοποιήσατε περισσότερο και σε βαθμό που ζυγίζει με την ανισορροπία των συστατικών.
Τα σημεία πήξης μιγμάτων διαφορετικών υγρών ή υγρών με στερεά διαλυμένα σε αυτά, αλλάζουν σύμφωνα με τις ιδιότητες των συστατικών με παρόμοιο προβλέψιμο τρόπο. Το νερό έχει ένα σχετικά υψηλό σημείο ψύξης για ένα υγρό επειδή οι δεσμοί υδρογόνου του "ασφαλίζουν πιο εύκολα" από ό, τι εκείνοι της, π.χ. αιθυλικής αλκοόλης (CH2Χ.Χ.3OH), το οποίο έχει σημείο πήξης –114 ° C ή –174 ° F.
Όταν μια ουσία διαλύεται σε υγρό, το στερεό που διαλύεται ονομάζεται διαλυμένη ουσία και το υγρό ονομάζεται διαλύτης. Το προκύπτον μείγμα διαλυμένου-υγρού ονομάζεται α λύση. Κάθε φορά που προστίθεται διαλυμένη ουσία σε ένα διαλύτη, το σημείο πήξης του διαλύτη γίνεται χαμηλότερο.
Σημείο πήξης του διαλύματος NaCl
Όταν το επιτραπέζιο αλάτι (χλωριούχο νάτριο) διαλύεται σε νερό, μειώνει το σημείο πήξης στο νερό. Αυτό εξηγεί γιατί βλέπετε τα φορτηγά να αλατίζουν τους δρόμους απασχολημένα με κρύα κλίματα μετά από χειμερινές βροχοπτώσεις: Μειώνει τη θερμοκρασία στην οποία το νερό σχηματίζει πάγο στο δρόμο.
Επίσης, η μείωση του σημείου πήξης ενός διαλύτη με την προσθήκη διαλυμένης ουσίας ονομάζεται α συνεργατική ιδιοκτησία, που σημαίνει ότι ο αριθμός των μορίων που διασπάται η διαλυμένη ουσία, όχι η χημική του σύνθεση, καθορίζει την έκταση της κατάθλιψης του σημείου πήξης. Το NaCl διασπάται σε δύο άτομα, τα ιόντα (φορτισμένα άτομα) Na+ και Cl-. Η προσθήκη μιας ουσίας που αποδίδει τρία "τεμάχια" ανά μόριο διαλυμένης ουσίας θα καταστέλλει το σημείο πήξης κατά ακόμη μεγαλύτερη ποσότητα από το NaCl.
Υπολογιστής σημείου πήξης
Μπορείτε να αναζητήσετε τα σημεία πήξης μιας σειράς κοινών υγρών σε Κελσίου, Φαρενάιτ και Κέλβιν χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή. Προσπαθήστε να συνδυάσετε ό, τι γνωρίζετε για τη χημική δομή των απλούστερων με τα σημεία πήξης τους για να δείτε αν μπορείτε να εντοπίσετε τυχόν μοτίβα.
