Kuinka laskea jäätymispiste

Jokaisella on ollut kokemusta käsitellä jotain jäädytettyä. Ehkä olet jopa todistanut katsomasi, kuinka jäätä muodostuu hitaasti veden pinnalle, kun lämpötila on tarpeeksi kylmä, tai tarkkaillessasi jäätä, joka on korvattu vedellä, kun lämpötila on riittävän lämmin.

Erilaiset nesteet - vesi, alkoholin hankaus, ruokaöljy ja niin edelleen - kokemus vaihemuutokset eri lämpötiloissa. Toisin sanoen vesi liikkuu kiinteän (jäädytetyn) ja nestemäisen välillä yhdessä lämpötilassa, hieromalla alkoholia toisessa ja samalla tavalla muiden nesteiden kanssa.

Kiinteästä aineesta, josta tulee nestettä, kutsutaan sulaminen; kiinteäksi aineeksi tulevaa nestettä kutsutaan kiinteytykseksi tai jäätyminen. Sekoitettujen aineiden jäätymis- ja sulamispisteiden laskeminen on monimutkaista, ja saatat jopa pystyä siihen testaa ne itse, kun taas voit etsiä tavallisten aineiden jäätymispisteitä verkosta taulukoita.

Ennen kuin tutkitaan erityisesti jäätymisen ilmiötä, on hyödyllistä tarkistaa, mitä vaiheilla ja vaihemuutoksilla tarkoitetaan.

Suurin osa aineista voi esiintyä kiinteänä aineena, nestemäisenä tai kaasuna, jos lämpötila (ja joskus paine) muuttuu riittävästi. Vesi on harvinainen aine, koska se voi esiintyä sekä kiinteänä aineena että nesteenä lämpötiloissa, jotka ovat suhteellisen mukavia ihmiset saavuttavat kaasutilan lämpötilassa, joka on vaarallinen, mutta ei erityisen ihmisille (100 ° C tai 212 ° C) ° F).

Kuten jo todettiin, sulaminen on muutos kiinteästä nestemäiseksi ja jäätyminen (tai jähmettyminen) on päinvastainen. Nestettä, josta tulee kaasua, kutsutaan kiehuva, jonka kaikki ovat nähneet. Päinvastainen prosessi tunnetaan nimellä tiivistyminen. Harvoin kiinteä aine voi "ohittaa" nestefaasin ja tulla kaasuksi (sublimaatio), tai päinvastoin (laskeuma).

Jos sekoitat sinisen ja keltaisen maalin yhteen yhtä suurina määrinä, saat tuloksen, joka näyttää vihreältä. Jos kuitenkin käytät enimmäkseen sinistä tai enimmäkseen keltaista, tuloksena oleva väri "kallistuu" sitä väriä kohti, jota käytit enemmän ja siinä määrin, että se skaalautuu ainesosien epätasapainoon.

Eri nesteiden seosten tai nesteiden ja niihin liuenneiden kiintoaineiden jäätymispisteet muuttuvat ainesosien ominaisuuksien mukaisesti samalla tavalla ennustettavalla tavalla. Vedellä on suhteellisen korkea nesteen jäätymispiste, koska sen vety sitoutuu helpommin "paikalleen" kuin esimerkiksi etyylialkoholin (CH₂CH₃OH), jonka jäätymispiste on –114 ° C tai –174 ° F.

Kun aine liuotetaan nesteeseen, liukenevaa kiinteää ainetta kutsutaan liuenneeksi aineeksi ja nestettä liuottimeksi. Tuloksena olevaa liuenneen aineen ja nesteen seosta kutsutaan a ratkaisu. Aina kun liuotinta lisätään liuottimeen, liuottimen jäätymispiste laskee.

Kun pöytäsuola (natriumkloridi) liuotetaan veteen, se alentaa jäätymispistettä vedessä. Tämä selittää, miksi näet kuorma-autojen suolaa tiellä kylmässä ilmastossa talvisateiden jälkeen: Se alentaa lämpötilaa, jossa vesi muodostaa jäätä tiellä.

Myös liuottimen jäätymispisteen alentamista lisäämällä liuenneita aineita kutsutaan a kollektiivinen omaisuusmikä tarkoittaa, että molekyylien lukumäärä, joihin liukeneva aine hajoaa, ei sen kemiallinen koostumus, määrittää jäätymispisteen masennuksen laajuuden. NaCl hajoaa kahteen atomiin, ionit (varautuneet atomit) Na⁺ ja Cl^-. Aineen lisääminen, joka tuottaa kolme "kappaletta" liuenneen molekyylin kohdalla, heikentäisi jäätymispistettä vielä suuremmalla määrällä kuin NaCl.

Voit etsiä useiden tavallisten nesteiden jäätymispisteitä Celsiuksessa, Fahrenheitissa ja Kelvinissä online-laskimen avulla. Yritä sovittaa yhteen yksinkertaisempien kemiallisen rakenteen tiedot jäätymispisteineen, jotta näet, pystytkö havaitsemaan mitään kuvioita.