როდესაც გამხსნელი იყინება, ამ გამხსნელის ნაწილაკები უფრო დალაგდება. ინტერმოლეკულური ძალები, რომლებიც მოქმედებენ ამ ნაწილაკებზე, უფრო "მუდმივი" ხდებიან, რადგან ნაწილაკები ახლა უფრო ახლოს არიან. მაგალითად, როდესაც წყალი იყინება ყინულში, წყალბადის კავშირები, რომლებიც წყალს ანიჭებს მრავალ თავისებურ თვისებას, ქმნის ყინულის სტრუქტურისთვის დამახასიათებელ ექვსკუთხედ ფორმის მოლეკულების ქსელს.
რა ხდება მაშინ, როდესაც წყალხსნარს ემატება წყალი ან სუფთა გამხსნელი? ხსნარის დამატებით ხდება გამხსნელის მოლეკულების მწყობრში მოშლა. ეს ნიშნავს, რომ ხსნარიდან მეტი ენერგია უნდა ამოიღონ, რომ გაყინოს.
მაგალითად, როდესაც წყალს მარილს უმატებენ, წყალში წარმოქმნილი იონები არღვევს გაყინვისას წარმოქმნილ წყალბადის კავშირების ჩვეულებრივ ქსელს. შედეგად, ხსნარის გაყინვის წერტილი უფრო დაბალია, ვიდრე სუფთა გამხსნელისთვის. ამას ყინვის წერტილის დეპრესია ეწოდება.
გაყინვის წერტილის დეპრესიის განსაზღვრა
გაყინვის წერტილის შემცირება პირდაპირპროპორციულია ხსნადი ნივთიერების მოლარულობასთან:
ამ განტოლებაში კვ არის მოლის გაყინვის წერტილის დეპრესიის მუდმივა და m არის ხსნადი ნივთიერების მორალი. დაიმახსოვრე,
მორალი არის ხსნარის მოლების რაოდენობა კგ გამხსნელზე. ვანტჰოფის ფაქტორია i, რომელიც ეხება იონის რაოდენობას ხსნარში ხსნადი ნივთიერების თითოეული გახსნილი მოლეკულისთვის. მაგალითად, ეს 2 იქნება NaCl- სთვის.ძირითადად, ეს ნიშნავს, რომ რაც უფრო მეტი ხსნადია, მით უფრო დიდია გაყინვის ტემპერატურის შემცირება.
გაყინვის წერტილის დეპრესია განისაზღვრება სუფთა გამხსნელის გაყინვის წერტილით, გამოკლებით გაყინვის წერტილით ხსნარი:
ეს საშუალებას გაძლევთ იპოვოთ, რა არის ახალი გაყინვის წერტილი სუფთა გამხსნელთან შედარებით.
რატომ არის გაყინული წერტილის დეპრესია სასარგებლო?
გაყინვის წერტილის დეპრესიის ორი ყველაზე გავრცელებული რეალურ ცხოვრებაში გამოყენებაა ანტიფრიზი და ზამთარში გზების დამარილება.
ეთილენგლიკოლი არის ნაერთი, რომელსაც ხშირად იყენებენ ანტიფრიზში, რადგან როდესაც მას წყალს უმატებენ, წყლის გაყინვის წერტილი მცირდება. ეს დაგეხმარებათ, რომ თქვენი მანქანის რადიატორში წყალი არ გაიყინოს.
როდესაც ზამთარში გზაზე მარილი დაემატება, ყინული ქვედა ტემპერატურაზე დნება, რაც უფრო უსაფრთხო გახდება, რადგან გზაზე იმდენი ყინული არ იქნება.
გადახედეთ შემდეგ მაგალითს, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ წყალში მარილის დამატება გამოიწვევს ხსნარის გაყინვის წერტილის შემცირებას.
რა არის გაყინვის ტემპერატურა ხსნარში, რომელშიც 100 გრამი NaCl დაემატა 1 კილოგრამ წყალს? სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რა არის მარილიანი წყლის გაყინვის წერტილი?
შეგიძლიათ გამოიყენოთ შემდეგი განტოლება:
კვ წყლისთვის არის 1,86 ° C / მ. ეს რიცხვი გვხვდება ცხრილში, როგორიცაა პირველი მითითების. მას შემდეგ, რაც NaCl დისოცირდება ორ იონად, ვან'ჰოფის ფაქტორი არის 2. დაბოლოს, თქვენ უნდა გამოთვალოთ ხსნარის მოლალურობა.
ამისათვის თქვენ ჯერ უნდა გადააკეთოთ NaCl გრამები moles:
ახლა მოგიწევთ NaCl- ის მოლების დაყოფა გამხსნელის მასაზე, რომ იპოვოთ მორალი?
შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ ჩართოთ შემდეგი განტოლება:
Ისე:
Იმდენი,
ახლა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ გაყინვის წერტილის დეპრესიის განტოლება, რომ იპოვოთ ამოხსნის ახალი გაყინვის წერტილი. (გახსოვდეთ, სუფთა წყლის გაყინვის წერტილი არის 0 ° C.)
Ისე:
ამრიგად, 1 კილოგრამ წყალს 100 გრამი მარილის დამატება გაყინვის წერტილს შეამცირებს -6,4 ° C- მდე.
Რჩევები
ხსნარის გაყინვის წერტილი ყოველთვის ნაკლებია, ვიდრე სუფთა გამხსნელი. ეს ნიშნავს, რომ ხსნარი უფრო დაბალ ტემპერატურაზე უნდა მივიყვანოთ, რომ გაყინოს. ეს ასევე ნიშნავს, რომ დნობა ხდება უფრო დაბალ ტემპერატურაზე, ვიდრე სუფთა გამხსნელი.