Vsakdo je imel izkušnjo spoprijemanja z nečim zamrznjenim. Morda ste bili celo priča temu, kako na površini vode počasi nastaja led, ko je temperatura dovolj hladna, ali ledu, ki ga nadomešča voda, ko je temperatura dovolj topla.
Različne tekočine - voda, alkohol za drgnjenje, olje za kuhanje in tako naprej - doživljajo fazne spremembe pri različnih temperaturah. To pomeni, da se voda pri eni temperaturi giblje med trdnim (zamrznjenim) in tekočim, pri drugem pa drgne alkohol in podobno za druge tekočine.
Trdna snov, ki postane tekočina, se imenuje taljenje; tekočina, ki postane trdna, se imenuje strjevanje oz zmrzovanje. Izračunavanje ledišč in tališč mešanih snovi je zapleteno in morda vam celo uspe preizkusite jih sami, medtem ko lahko zmrzišča običajnih snovi poiščete na spletu mize.
Kaj so zmrzovanje in taljenje?
Preden še posebej raziščemo pojav zamrzovanja, je koristno pregledati, kaj pomenijo faze in fazne spremembe.
Večina snovi lahko obstaja kot trdna snov, tekočina ali plin, če je temperatura (in včasih tlak) dovolj spremenjena. Voda je redka snov, saj lahko obstaja kot trdna snov in tekočina pri sorazmerno ugodnih temperaturah ljudje dosežejo plinsko stanje pri temperaturi, ki sicer ni nevarna, vendar za ljudi ni posebej ekstremna (100 ° C ali 212 ° C) ° F).
Kot smo že omenili, je taljenje sprememba trdne snovi v tekočo, zamrzovanje (ali strjevanje) pa obratno. Tekočina, ki postane plin, se imenuje Vreti, ki so ga vsi že videli. Nasproten postopek je znan kot kondenzacija. Redko lahko trdna snov "preskoči" tekočo fazo in postane plin (sublimacija), ali pa se lahko zgodi obratno (odlaganje).
Kaj vpliva na ledišča in tališča?
Če modro in rumeno barvo zmešate v enakih količinah, dobite rezultat, ki je videti zeleno. Če uporabljate večinoma modro ali večinoma rumeno barvo, je nastala barva "nagnjena" proti barvi, ki ste jo uporabili več, in v obsegu, ki se prilagaja neravnovesju sestavin.
Zmrzišča mešanic različnih tekočin ali tekočin z raztopljenimi trdnimi snovmi se spreminjajo v skladu z lastnostmi sestavin na podobno predvidljiv način. Voda ima relativno visoko ledišče za tekočino, ker se njene vodikove vezi lažje "zaskočijo" kot tiste, na primer etilnega alkohola (CH2CH3OH), ki ima ledišče –114 ° C ali –174 ° F.
Ko se snov raztopi v tekočini, se trdna snov, ki se raztopi, imenuje topljena snov, tekočina pa se imenuje topilo. Nastala zmes topljena tekočina se imenuje a rešitev. Kadar koli topilu dodamo topilo, postane ledišče topila nižje.
Zmrzišče raztopine NaCl
Ko se kuhinjska sol (natrijev klorid) raztopi v vodi, zniža ledišče v vodi. To pojasnjuje, zakaj po zimskih padavinah opazite, kako tovornjaki v hladnem podnebju solijo ceste: znižuje temperaturo, pri kateri voda tvori led na cesti.
Tudi znižanje ledišča topila z dodajanjem topljene snovi se imenuje a koligativna lastnost, kar pomeni, da število molekul, v katere se raztopi raztopina, ne pa njena kemijska sestava, določa obseg depresije ledišča. NaCl se razbije na dva atoma, iona (nabita atoma) Na+ in Cl-. Dodatek snovi, ki daje tri "koščke" na molekulo topljene snovi, bi znižal ledišče za še večjo količino kot NaCl.
Kalkulator ledišča
Z uporabo spletnega kalkulatorja lahko poiščete ledišča številnih običajnih tekočin v Celziju, Fahrenheitu in Kelvinu. Poskusite uskladiti tisto, kar veste o kemijski strukturi enostavnejših, z njihovimi ledišči, da ugotovite, ali lahko opazite kakšne vzorce.
