Температуры замерзания и кипения разбавленных растворов
Опыт показывает, что температура замерзания и кипения растворов зависит от давления пара над ними. Еще М. В. Ломоносов обнаружил, что растворы замерзают при более низкой и кипят при более высокой температуре, чем чистые растворители. Понижение температуры замерзания раствора связано с понижением давления (упругости) пара растворителя над раствором.
Как известно, жидкость закипает при той температуре, при которой давление ее насыщенного пара становится равным атмосферному давлению. Так, очищенная вода при атмосферном давлении замерзает при температуре 0°С и кипит при 100°С. Стоит растворить в воде какое-либо вещество, как давление ее пара понизится. Чтобы раствор закипел, необходимо нагреть его до температуры выше 100°С, т.к. только при более высокой температуре давление пара станет равным атмосферному давлению. Чем больше концентрация растворенного вещества, тем при более высокой температуре будет кипеть раствор.
Температура замерзания растворов также отличается от температуры замерзания чистых растворителей. Известно, что жидкость замерзает при той температуре, при которой давление пара вещества в твердом состоянии становится равным давлению пара этого же вещества в жидком состоянии. Например, при 0°С давление пара льда (613,3 н/м2) равно давлению пара воды. Лед и вода могут одновременно сосуществовать друг с другом при температуре, которая носит название температуры замерзания.
Если взять какой-то водный раствор, то вследствие понижения давления пара при 0° С он будет обладать меньшим, чем 613,3 н/м2, давлением пара. По этой причине лед, опущенный в такой раствор, будет быстро таять. Лишь при некоторой температуре, лежащей ниже О°С, давление пара над раствором уменьшится настолько, что станет равным давлению пара льда при той же температуре. Таким образом, раствор будет замерзать при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Например, раствор, содержащий 10 г поваренной соли в 100 г воды, замерзает, не при 0°С, а при -13,6°С, морская вода – при -2,5°С.
Дата добавления: 2015-05-13; просмотров: 1646;