Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Физическая и коллоидная химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Температура кристаллизации разбавленных растворов

Раствор, в отличие от чистой жидкости, не отвердевает целиком при постоянной температуре. При некоторой температуре, называемой температурой начала кристаллизации начинают выделяться кристаллы растворителя, и по мере выделения кристаллов температура кристаллизации раствора понижается. Поэтому под температурой замерзания раствора всегда понимают именно температуру начала кристаллизации. Замерзание растворов можно охарактеризовать величиной понижения температуры замерзания ΔТзам, равной разности между температурой замерзания чистого растворителя Тзам и температурой начала кристаллизации раствора Тзам:

Рассмотрим р — Т диаграмму состояния растворителя (воды) и ее растворов различной концентрации (рис. 7.8). Кривая Осесть зависимость давления пара над твердым растворителем, а кривые ОЛ, ВС, DE — зависимости давления пара над чистым растворителем и растворами с возрастающими концентрациями соответственно. Кристаллы растворителя будут находиться в равновесии с раствором только тогда, когда давление насыщенного пара над кристаллами и над раствором одинаково (т.е. в точках О, В, D, соответствующих различным концентрациям водного раствора). Поскольку давление пара растворителя над раствором всегда ниже, чем над чистым растворителем, температуры, отвечающие этому условию (Т2 и Т, на рис. 7.8), всегда будут более низкими, чем температура замерзания чистого растворителя (7®ам на рис. 7.8). При этом понижение температуры замерзания раствора ΔТзам не зависит от природы растворенного вещества и определяется лишь соотношением числа частиц растворителя и растворенного вещества.

Понижение температуры замерзания разбавленных растворов

Рис. 7.8. Понижение температуры замерзания разбавленных растворов

Можно показать, что понижение температуры замерзания раствора ΔТзам прямо пропорционально моляльной концентрации раствора mв:

(7.4)

Коэффициент пропорциональности КА — криоскопическая постоянная растворителя — определяется природой растворителя и не зависит от природы растворенного вещества.

Температура кипения разбавленных растворов

Температура кипения растворов нелетучего вещества всегда выше, чем температура кипения чистого растворителя при том же давлении. Рассмотрим р — Т диаграмму состояния растворителя (воды) и ее растворов различной концентрации (рис. 7.9). Любая жидкость (растворитель или раствор) кипит при той температуре, при которой давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Соответственно температуры, при которых изобара р = 1 атм пересекает кривые ОЛ, ВС и DE, представляющие собой зависимости давления пара над чистым растворителем и растворами с возрастающими концентрациями соответственно, будут температурами начала кипения этих растворов (см. рис. 7.9).

Повышение температуры кипения разбавленных растворов

Рис. 7.9. Повышение температуры кипения разбавленных растворов

Введем определение повышения температуры начала кипения растворов нелетучих веществ:

Величина ΔТК пропорциональна понижению давления насыщенного пара и, следовательно, прямо пропорциональна молярной концентрации раствора тв. Коэффициент пропорциональности ЕА есть эбулиоскопическая постоянная растворителя, не зависящая от природы растворенного вещества

(7.5)

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>