Kõigil on olnud kogemusi millegi külmunuga tegelemisest. Võib-olla olete isegi olnud tunnistajaks selle jälgimisele, kuidas veepinnal tekib aeglaselt jää, kui temperatuur on piisavalt külm, või kui jää on asendatud veega, kui temperatuur on piisavalt soe.
Erinevad vedelikud - vesi, alkoholi hõõrumine, toiduõli ja nii edasi - kogevad faasimuutused erinevatel temperatuuridel. See tähendab, et vesi liigub ühel temperatuuril tahke (külmunud) ja vedeliku vahel, hõõrudes teisel alkoholi ja sarnaselt teiste vedelike puhul.
Vedelikuks muutuvat tahket ainet nimetatakse sulamine; tahkeks muutuvat vedelikku nimetatakse tahkestumiseks või külmumine. Segatud ainete külmumis- ja sulamispunktide arvutamine on keeruline ja võite isegi seda teha testige neid ise, samas kui veebis saate otsida tavaliste ainete külmumispunkte tabelid.
Mis on külmumine ja sulamine?
Enne eriti külmumise nähtuse uurimist on kasulik üle vaadata, mida faaside ja faasimuutuste all mõeldakse.
Enamik aineid võib eksisteerida tahke aine, vedeliku või gaasina, kui temperatuuri (ja mõnikord ka rõhku) on piisavalt muudetud. Vesi on haruldane aine, kuna see võib eksisteerida nii tahke kui ka vedelana temperatuuridel, mis on suhteliselt mugavad inimesed jõuavad gaasiseisundini temperatuuril, mis on ohtlik, kuid pole inimeste jaoks eriti äärmuslik (100 ° C või 212 ° C) ° F).
Nagu juba märgitud, on sulamine muutus tahkest vedelaks ja külmumine (või tahkumine) on vastupidine. Gaasiks muutuvat vedelikku nimetatakse keemine, mida kõik on näinud. Vastupidine protsess on tuntud kui kondenseerumine. Harva võib tahke aine vedeliku faasi "vahele jätta" ja muutuda gaasiks (sublimatsioon) või võib juhtuda vastupidine (ladestumine).
Mis mõjutab külmumis- ja sulamispunkte?
Kui segate sinist ja kollast värvi omavahel võrdsetes kogustes, saate tulemuse, mis näeb välja roheline. Kui kasutate siiski enamasti sinist või enamasti kollast värvi, on saadud värv "kallutatud" selle värvi suunas, mida kasutasite rohkem ja määral, mis kahaneb koostisosade tasakaalustamatusega.
Erinevate vedelike segude või neis lahustatud tahkete ainete vedelike külmumispunktid muutuvad vastavalt koostisosade omadustele sarnaselt prognoositaval viisil. Vee vedeliku külmumistemperatuur on suhteliselt kõrge, kuna selle vesiniksidemed "lukustuvad kergemini oma kohale" kui näiteks etüülalkoholi (CH2CH3OH), mille külmumistemperatuur on –114 ° C või –174 ° F.
Kui aine lahustatakse vedelikus, nimetatakse lahustuvat tahket ainet soluutiks ja vedelikku lahustiks. Saadud lahustunud aine-vedeliku segu nimetatakse a lahendus. Alati, kui lahustile lisatakse soluut, muutub lahusti külmumistemperatuur madalamaks.
NaCl lahuse külmumispunkt
Kui lauasool (naatriumkloriid) vees lahustatakse, alandab see vees külmumistemperatuuri. See seletab, miks näete veoautosid pärast talviseid vihmasidusid külmas kliimas kiiresti teid soolamas: see alandab temperatuuri, mille juures vesi moodustab teel jää.
Samuti nimetatakse lahusti külmumistemperatuuri langetamist soluudi lisamisega a kolligatiivne vara, mis tähendab, et molekulide arv, millesse lahustunud aine puruneb, mitte selle keemiline koostis, määrab külmumispunkti depressiooni ulatuse. NaCl laguneb kaheks aatomiks, ioonideks (laetud aatomiteks) Na+ ja Cl-. Aine lisamine, mis annab lahustunud molekuli kohta kolm tükki, surub külmumistemperatuuri veelgi suuremas koguses kui NaCl.
Külmumispunkti kalkulaator
Veebikalkulaatori abil saate otsida paljude Celsiuse, Fahrenheiti ja Kelvini vedelike külmumispunkte. Proovige ühildada lihtsamate keemilise struktuuri teadmine külmumispunktidega, et näha, kas saate mingeid mustreid märgata.