Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину

Будь-яка чиста речовина плавиться, кипить і кристалізується за певної температу­ри. Так, вода за нормальних умов (101,325 кПа) кипить при 100 °С і замерзає при 0 °С. Температура кипіння і кристалізація розчину перебуває у прямій залежності від вели­чини тиску пари. Рідина починає кипіти, коли тиск її насиченої пари дорівнює зовнішньому тиску.

Зниження тиску пари розчинника внаслідок розчинення в ньому нелеткої речови­ни потребує підвищення температури кипіння розчину для відновлення порушеної рівноваги рідина ↔ пара. Це буде досягнуто за деякої температури Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru Для водного розчину Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru >100 °С. Цим пояснюється той факт, що температура кипіння розчину нелеткої речовини вища за температуру кипіння чистого розчинника.

З іншого боку, будь-яка рідина замерзає за тієї температури, за якої вона має такий тиск пари, як і тверді кристали цієї рідини. Зниженням тиску пари розчинника над розчином пояснюється нижча температура замерзання розчину порівняно з чистим розчинником.

Різницю між температурами кипіння Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru розчину та чистого розчинника Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru на­зивають підвищенням температури кипіння:

Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru

Різницю між температурами кристалізації чистого розчинника та розчину Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru та розчину Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru називають зниженням температури кристалізації:

Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru

Ф.М. Рауль дослідним шляхом установив, що для розбавлених розчинів неелек-тролітів підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації пропорційні моляльній концентрації розчину (другий закон Рауля).

Математичний вираз цього закону має такий вигляд:

Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru

де Кеі Кк — відповідно ебуліоскопічна і кріоскопічна константи розчинника; Ст — модальна концентрація розчину, що дорівнює

Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru

Значення моляльної концентрації підставляють у рівняння другого закону Рауля і одержують

Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru

де mр.р та Мр.p— маса і молярна маса розчиненої речовини; mp-ка — маса розчинника, г. Якщо моляльна концентрація розчину дорівнює одиниці, то ∆tкип = Ке , а ∆tкрист = Кк. Отже, ебуліоскопічна і кріоскопічна сталі показують підвищення температури кипіння або зниження температури замерзання розчину, який містить 1 моль речовини в 1000 г розчинника порівняно з температурами кипіння та замерзання чистого розчинника. Ебуліоскопічна і кріоскопічна сталі залежать від природи розчинника й не залежать від природи розчиненої речовини (табл. 1.4).

На вимірюванні температур кипіння і замерзання розчинів ґрунтуються ебуліо­скопічний і кріоскопічний методи визначення молекулярної маси нелетких речовин. Обидва методи широко застосовують у хімії для визначення молекулярної маси різних речовин, використовуючи різні розчинники.

Таблиця 1.4. Значення ебуліоскопічних і кріоскопічних констант деяких розчинників

Розчинник tкрист, 0С Кк Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru tкип, 0С Ке Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru
назва формула
Вода н2о 1,86 0,52
Бензен СбНб 5,45 5,07 80,2 2,57
Оцтова кислота СНзСООН 16,55 3,9 118,5 3,07
Фенол С6Н5ОН 7,3 182,1 3,6
Анілін C6H5NH2 -5,96 5,87 184,3 3,69
Етанол С2Н5ОН 78,4 1,11

Підвищення температури кипіння і зниження температури кристалізації розчину - student2.ru Тема . Рівновага в розчинах електролітів

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ

Електроліти відіграють важливу роль у життєдіяльності організму, оскільки всі фізіологічні рідини (плазма крові, спинномозкова рідина, секрети залоз, шлунковий сік тощо) є розчинами електролітів. З наявністю електролітів пов'язані величина осмотичного тиску та рН середовища біорідин. Стан внутрішнього середовища орга­нізмів значною мірою пов'язаний з концентрацією йонів Гідрогену. Специфіка про­цесів, що відбуваються в клітинах і тканинах, а також активність цих процесів (особ­ливо ферментативних) істотно залежать від рН. Зміна інтервалу рН може змінювати напрямок перебігу ферментативного процесу.

ВИХІДНІ ЗНАННЯ

1. Хімічний склад клітини.

2. Будова і властивості молекули води.

3. Теорія електролітичної дисоціації.

4. Дисоціація кислот, основ, солей.

5. Ступінь дисоціації.

Наши рекомендации