Visi turėjo patirties susidoroti su kažkuo įšalusiu. Galbūt jūs net esate matę, kaip vandens paviršiuje lėtai formuojasi ledas, kai temperatūra yra pakankamai šalta, ar stebite ledą, kurį pakeičia vanduo, kai temperatūra yra pakankamai šilta.
Skirtingi skysčiai - vanduo, alkoholio trynimas, kepimo aliejus ir pan. - patirtis fazių pokyčiai esant skirtingai temperatūrai. T. y., Vanduo juda tarp kieto (sušalusio) ir skysčio vienoje temperatūroje, kitoje trindamas alkoholį ir panašiai kaip kituose skysčiuose.
Kieta medžiaga, tampanti skysčiu, vadinama tirpsta; skystis, tapęs kieta medžiaga, vadinamas kietėjimu arba sušalimas. Skaičiuoti mišrių medžiagų užšalimo ir lydymosi temperatūras yra sudėtinga, ir jūs netgi galite tai padaryti išbandykite juos patys, o internete galite sužinoti įprastų medžiagų užšalimo taškus stalai.
Kas yra užšalimas ir tirpimas?
Prieš tyrinėjant ypač užšalimo reiškinį, naudinga apžvelgti, ką reiškia fazės ir fazių pokyčiai.
Dauguma medžiagų gali egzistuoti kaip kietos medžiagos, skystis ar dujos, jei temperatūra (o kartais ir slėgis) yra pakankamai pakitusi. Vanduo yra reta medžiaga, nes jis gali būti ir kietas, ir kaip skystis esant sąlyginai patogiai temperatūrai žmonės pasiekia dujų būseną tokioje temperatūroje, kuri, nors ir pavojinga, nėra ypač ekstremali žmonėms (100 ° C arba 212 ° C) ° F).
Kaip jau minėta, lydymas yra perėjimas iš kieto į skystą, o užšalimas (arba sukietėjimas) yra atvirkštinis. Skystis, virstantis dujomis, vadinamas verdamas, kurią visi matė. Priešingas procesas yra žinomas kaip kondensatas. Retai kieta medžiaga gali „praleisti“ skystąją fazę ir tapti dujomis (sublimacija), arba gali atsitikti atvirkščiai (nusėdimas).
Kas veikia užšalimo ir lydymosi taškus?
Jei sumaišysite mėlynus ir geltonus dažus vienodais kiekiais, gausite rezultatą, kuris atrodo žalias. Vis dėlto jei naudojate daugiausia mėlyną arba daugiausia geltoną spalvą, gaunama spalva „pakreipiama“ link tos spalvos, kurią naudojote daugiau, ir tokiu mastu, kuris padidina ingredientų disbalansą.
Skirtingų skysčių mišinių arba skysčių su juose ištirpusiomis kietosiomis medžiagomis užšalimo taškai keičiasi pagal sudedamųjų dalių savybes panašiai numatomu būdu. Vanduo turi gana aukštą skysčio užšalimo temperatūrą, nes jo vandenilis lengviau „užsifiksuoja“, nei, pavyzdžiui, etilo alkoholio (CH2CH3OH), kurio užšalimo temperatūra –114 ° C arba –174 ° F.
Kai medžiaga ištirpsta skystyje, ištirpusi kieta medžiaga vadinama ištirpinta medžiaga, o skystis - tirpikliu. Gautas ištirpusio skysčio mišinys vadinamas a sprendimas. Kai tik tirpiklis pridedamas prie tirpiklio, tirpiklio užšalimo temperatūra tampa žemesnė.
NaCl tirpalo užšalimo taškas
Kai vandenyje ištirpinama valgomoji druska (natrio chloridas), ji sumažina vandens užšalimo tašką. Tai paaiškina, kodėl po žiemos kritulių matote sunkvežimius, kurie šaltu klimatu intensyviai druska kelius: tai sumažina vandens kelyje susidarančios ledo temperatūrą.
Taip pat tirpiklio užšalimo taško sumažinimas pridedant tirpalo yra vadinamas a koligatyvinis turtas, tai reiškia, kad molekulių, į kurias suskaidoma ištirpusios medžiagos, skaičius, o ne jo cheminė sudėtis, lemia užšalimo taško depresijos mastą. NaCl skyla į du atomus, jonus (įkrautus atomus) Na+ ir Cl-. Pridėjus medžiagos, iš kurios susidaro trys "gabalai" vienoje ištirpusios medžiagos molekulėje, užšalimo temperatūra nusloptų dar didesniu nei NaCl kiekiu.
Užšalimo taško skaičiuoklė
Naudodamiesi internetine skaičiuokle, galite sužinoti daugelio įprastų skysčių, esančių Celsijaus, Fahrenheito ir Kelvino, užšalimo taškus. Pabandykite suderinti tai, ką žinote apie paprastesnių cheminę struktūrą, su jų užšalimo taškais, kad sužinotumėte, ar galite pastebėti kokių nors modelių.