Toată lumea a avut experiența de a face cu ceva înghețat. Poate că ați fost martor la observarea formării încet a gheții pe suprafața apei când temperatura este suficient de rece sau la urmărirea gheaței înlocuită de apă atunci când temperatura este suficient de caldă.
Diferite lichide - apă, alcool pentru frecare, ulei de gătit și așa mai departe - experiență modificări de fază la temperaturi diferite. Adică, apa se mișcă între solid (înghețat) și lichid la o temperatură, frecând alcool la alta și în mod similar pentru alte lichide.
Un solid care devine lichid este numit topire; un lichid care devine solid se numește solidificare sau congelare. Pentru a calcula punctele de îngheț și topire a substanțelor amestecate este complex și este posibil chiar să reușiți testați-le singur, în timp ce puteți căuta punctele de înghețare ale substanțelor obișnuite online Mese.
Ce sunt congelarea și topirea?
Înainte de a explora în special fenomenul înghețului, este util să revizuiți ce se înțelege prin faze și modificări de fază.
Majoritatea substanțelor pot exista sub formă de solid, lichid sau gaz dacă temperatura (și uneori presiunea) este suficient modificată. Apa este o substanță rară în sensul că poate exista atât ca solid, cât și ca lichid la temperaturi relativ confortabile oamenii, în timp ce ajung la starea de gaz la o temperatură care, deși periculoasă, nu este deosebit de extremă pentru oameni (100 ° C sau 212 ° F).
După cum sa menționat deja, topirea este o schimbare de la solid la lichid, iar înghețarea (sau solidificarea) este invers. Un lichid care devine gaz se numește fierbere, pe care toată lumea a văzut-o. Procesul opus este cunoscut sub numele de condensare. Rareori, un solid poate „sări” faza lichidă și să devină un gaz (sublimare), sau poate avea loc invers (depunere).
Ce afectează punctele de îngheț și topire?
Dacă amestecați vopseaua albastră și galbenă în cantități egale, obțineți un rezultat care arată verde. Dacă utilizați mai ales albastru sau în mare parte galben, culoarea rezultată este „înclinată” spre culoarea pe care ați folosit-o mai mult și într-o măsură care se echilibrează cu dezechilibrul ingredientelor.
Punctele de îngheț ale amestecurilor de lichide diferite sau ale lichidelor cu solide dizolvate în ele se schimbă în conformitate cu proprietățile constituenților într-un mod similar previzibil. Apa are un punct de îngheț relativ ridicat pentru un lichid, deoarece legăturile sale de hidrogen se „blochează mai ușor” decât cele ale alcoolului etilic (să zicem, CH)2CH3OH), care are un punct de îngheț de –114 ° C sau –174 ° F.
Când o substanță este dizolvată în lichid, solidul care se dizolvă se numește solut și lichidul este denumit solvent. Amestecul rezultat solut-lichid se numește a soluţie. Ori de câte ori soluția este adăugată la un solvent, punctul de îngheț al solventului devine mai mic.
Punctul de îngheț al soluției de NaCI
Când sarea de masă (clorură de sodiu) este dizolvată în apă, scade punctul de îngheț în apă. Acest lucru explică motivul pentru care vedeți camioane care sără ocupat drumurile în climă rece după o ploaie de iarnă: scade temperatura la care apa formează gheață pe drum.
De asemenea, scăderea punctului de îngheț al unui solvent prin adăugarea de substanță dizolvată se numește a proprietate coligativă, ceea ce înseamnă că numărul de molecule în care se dizolvă solutul, nu compoziția sa chimică, determină întinderea depresiunii punctului de îngheț. NaCl se rupe în doi atomi, ionii (atomi încărcați) Na+ și Cl-. Adăugarea unei substanțe care produce trei „bucăți” pe moleculă de dizolvat ar deprima punctul de îngheț cu o cantitate chiar mai mare decât NaCl.
Calculator punct de îngheț
Puteți căuta punctele de îngheț ale unei serii de lichide obișnuite în Celsius, Fahrenheit și Kelvin folosind un calculator online. Încercați să reconciliați ceea ce știți despre structura chimică a celor mai simple cu punctele lor de îngheț pentru a vedea dacă puteți observa orice tipare.