วิธีการคำนวณจุดเยือกแข็ง

ทุกคนมีประสบการณ์ในการจัดการกับสิ่งที่ถูกแช่แข็ง บางทีคุณอาจได้เห็นการเฝ้าดูน้ำแข็งค่อยๆ ก่อตัวขึ้นบนผิวน้ำเมื่ออุณหภูมิเย็นพอ หรือดูน้ำแข็งที่ถูกแทนที่ด้วยน้ำเมื่ออุณหภูมิอุ่นเพียงพอ

ของเหลวต่างๆ – น้ำ แอลกอฮอล์ถู น้ำมันปรุงอาหาร และอื่นๆ – ประสบการณ์ การเปลี่ยนแปลงเฟส ที่อุณหภูมิต่างกัน กล่าวคือ น้ำจะเคลื่อนที่ระหว่างของแข็ง (แช่แข็ง) และของเหลวที่อุณหภูมิหนึ่ง ถูแอลกอฮอล์ที่อีกอุณหภูมิหนึ่ง และในทำนองเดียวกันกับของเหลวอื่นๆ

ของแข็งกลายเป็นของเหลว เรียกว่า ละลาย; ของเหลวที่กลายเป็นของแข็งเรียกว่าการแข็งตัวหรือ การแช่แข็ง. การคำนวณจุดเยือกแข็งและจุดหลอมเหลวของสารผสมนั้นซับซ้อน และคุณอาจทำได้ you ทดสอบด้วยตัวเอง ในขณะที่คุณสามารถค้นหาจุดเยือกแข็งของสารทั่วไปได้ทางออนไลน์ ตาราง

ก่อนที่จะสำรวจปรากฏการณ์การแช่แข็งโดยเฉพาะ คุณควรทบทวนความหมายของเฟสและการเปลี่ยนแปลงเฟสก่อน

สารส่วนใหญ่สามารถดำรงอยู่ได้ในรูปของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ หากอุณหภูมิ (และบางครั้งความดัน) เปลี่ยนแปลงเพียงพอ น้ำเป็นสารหายากที่สามารถมีอยู่ได้ทั้งของแข็งและของเหลวที่อุณหภูมิค่อนข้างสบายสำหรับ are มนุษย์ในขณะที่ถึงสถานะก๊าซที่อุณหภูมิที่ถึงแม้จะเป็นอันตรายแต่ไม่รุนแรงนักสำหรับมนุษย์โดยเฉพาะ (100 °C หรือ 212 องศาฟาเรนไฮต์).

ตามที่ระบุไว้แล้ว การหลอมเหลวคือการเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลว และการแช่แข็ง (หรือการแข็งตัว) เป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม ของเหลวที่กลายเป็นแก๊สเรียกว่า is เดือดที่ทุกคนได้เห็น กระบวนการที่ตรงกันข้ามเรียกว่า การควบแน่น. ของแข็งสามารถ "ข้าม" เฟสของเหลวและกลายเป็นก๊าซได้ (ระเหิด) หรือการย้อนกลับอาจเกิดขึ้นได้ (การสะสม).

หากคุณผสมสีน้ำเงินและสีเหลืองเข้าด้วยกันในปริมาณที่เท่ากัน คุณจะได้ผลลัพธ์ที่เป็นสีเขียว หากคุณใช้สีน้ำเงินเป็นส่วนใหญ่หรือสีเหลืองเป็นส่วนใหญ่ สีที่ได้จะ "เอียง" ไปทางสีที่คุณใช้มากขึ้นและในระดับที่สมดุลกับความไม่สมดุลของส่วนผสม

จุดเยือกแข็งของของผสมของของเหลวต่างๆ หรือของของเหลวที่มีของแข็งละลายอยู่ในนั้น จะเปลี่ยนแปลงไปตามคุณสมบัติขององค์ประกอบในลักษณะที่คาดการณ์ได้เช่นเดียวกัน น้ำมีจุดเยือกแข็งที่ค่อนข้างสูงสำหรับของเหลว เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนของมันจะ "ล็อคเข้าที่" ได้ง่ายกว่าจุดเยือกแข็งของเอทิลแอลกอฮอล์ (CHH)₂CH₃OH) ซึ่งมีจุดเยือกแข็งที่ –114 °C หรือ –174 °F

เมื่อสารถูกละลายในของเหลว ของแข็งที่ละลายเรียกว่าตัวถูกละลาย และของเหลวเรียกว่าตัวทำละลาย ส่วนผสมของตัวถูกละลาย-ของเหลวที่ได้จะเรียกว่า a สารละลาย. เมื่อใดก็ตามที่เติมตัวละลายลงในตัวทำละลาย จุดเยือกแข็งของตัวทำละลายจะลดลง

เมื่อเกลือแกง (โซเดียมคลอไรด์) ละลายในน้ำ จะลดจุดเยือกแข็งในน้ำ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมคุณถึงเห็นรถบรรทุกยุ่งกับถนนในสภาพอากาศหนาวเย็นหลังจากฝนตกในฤดูหนาว: อุณหภูมินี้จะทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งบนถนน

นอกจากนี้ การลดจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายโดยการเติมตัวถูกละลายเรียกว่า a คุณสมบัติคอลลิเคชั่นซึ่งหมายความว่าจำนวนโมเลกุลที่ตัวถูกละลายจะแตกออก ไม่ใช่องค์ประกอบทางเคมี เป็นตัวกำหนดขอบเขตของภาวะซึมเศร้าจุดเยือกแข็ง NaCl แบ่งออกเป็นสองอะตอม คือ ไอออน (อะตอมที่มีประจุ) Na⁺ และ Cl^-. การเติมสารที่ให้ผลสาม "ชิ้น" ต่อโมเลกุลของตัวถูกละลายจะกดจุดเยือกแข็งด้วยปริมาณที่มากกว่า NaCl

คุณสามารถค้นหาจุดเยือกแข็งของของเหลวทั่วไปในเซลเซียส ฟาเรนไฮต์ และเคลวินโดยใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ พยายามกระทบยอดสิ่งที่คุณรู้เกี่ยวกับโครงสร้างทางเคมีของโครงสร้างที่ง่ายกว่ากับจุดเยือกแข็งเพื่อดูว่าคุณมองเห็นรูปแบบใดหรือไม่