Depresja punktu zamarzania

Daniel Schoenherr/EyeEm/Getty Images

Obniżenie punktu zamarzania występuje, gdy temperatura zamarzania a płyn jest obniżany lub obniżany przez dodanie do niego innego związku. Roztwór ma niższą temperaturę zamarzania niż czysty rozpuszczalnik .

Przykłady depresji punktu zamarzania

Na przykład punkt zamarzania wody morskiej jest niższy niż czystej wody. The punkt zamarzania wody do którego dodano środek przeciw zamarzaniu jest niższy niż czystej wody.

Temperatura zamarzania wódki jest niższa niż czystej wody. Wódka i inne wysokoprocentowe napoje alkoholowe zazwyczaj nie zamrażają się w domowej zamrażarce. Jednak temperatura zamarzania jest wyższa niż czysty etanol (-173,5°F lub -114,1°C). Wódkę można uznać za roztwór etanolu (rozpuszczalnik) w wodzie (rozpuszczalnik). Rozważając obniżenie temperatury zamarzania, spójrz na temperaturę zamarzania rozpuszczalnika.

Koligacyjne właściwości materii

Depresja punktu zamarzania jest wspólną własnością materii. Właściwości koligatywne zależą od liczby obecnych cząstek, a nie od rodzaju cząstek lub ich masy. Więc dla przykład , jeśli zarówno chlorek wapnia (CaCl_dwa) i chlorek sodu (NaCl) całkowicie rozpuszczają się w wodzie, chlorek wapnia obniżyłby temperaturę zamarzania bardziej niż chlorek sodu, ponieważ wytworzyłby trzy cząstki (jeden jon wapnia i dwa jony chlorkowe), podczas gdy chlorek sodu wytworzyłby tylko dwie cząstki (jeden jon sodu i jeden jon chlorkowy).

Formuła depresji punktu zamarzania

Depresję punktu zamarzania można obliczyć za pomocą Równanie Clausiusa-Clapeyrona i prawo Raoula. W rozcieńczonym idealnym rozwiązaniu temperatura zamarzania wynosi:

Punkt zamarzania_całkowity= Punkt zamarzania_{rozpuszczalnik}- T_f

gdzie T_f= molalność * K_f* i

K_f= stała krioskopowa (1,86°C kg/mol dla temperatury zamarzania wody)

i = współczynnik Van't Hoffa

Mroźna depresja w życiu codziennym

Depresja punktu zamarzania ma ciekawe i przydatne zastosowania. Gdy sól zostanie umieszczona na oblodzonej drodze, miesza się ona z niewielką ilością wody w stanie płynnym, aby zapobiegać ponownemu zamarzaniu topniejącego lodu . Jeśli zmieszasz sól i lód w misce lub torbie, ten sam proces sprawi, że lód będzie zimniejszy, co oznacza, że ​​może być używany do robienia lodów . Wyjaśnia również depresja punktu zamarzania dlaczego wódka nie zamarza w zamrażarce.