Понижение температуры замерзания растворов

Рис. 18-13. Понижение температуры замерзания раствора, а-равновесие между жидкостью и кристаллическим веществом б-добавление растворенного вещества (цветные кружочки) при этом равновесие смещается в сторону растворе-

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

Жидкость затвердевает, когда давление ее пара становится равным давлению пара соответствующей твердой фазы. На рис. 78 видно, ч то давление пара льда достигается у раствора при более низкой температуре 4, чем чистой воды Понижение температуры замерзания растворов было впервые установлено М. В. Ломоносовым (17481. [c.131]

Обозначим через Р осмотическое давление раствора, через А/кип—повышение температуры кипения, А/зам — понижение температуры замерзания раствора, не подчиняющегося законам Вант-Гоффа и Рауля, а через Р, А/кип и А/зам — значения тех же величии, вычисленные теоретически по концентрации раствора. Поскольку и осмотическое давление, и изменения температур замерзания и кипения пропорциональны числу находящихся в растворе частиц растворенного вещества, то коэффициент i можно выразить отношениями [c.231]

I. При температуре Т давление пара раствора концентрации с неизвестного нелетучего вещества в жидком растворителе равно Р Па плотность этого рствора Зависимость давления насыщенного пара от температуры над жидким и твердым чистым растворителем приведена в таблице (с. 167—170) 1) вычислите молекулярную массу растворенного вещества 2) определите молярную и моляльную концентрации раствора 3) вычислите осмотическое давление раствора 4) постройте кривую Р = f Т) для данного раствора и растворителя 5) определите графически температуру, при которой давление пара над чистым растворителем будет равно Р Па 6) определите графически повышение температуры кипения при давлении Р раствора данной концентрации с 7) вычислите эбуллиоскопическую постоянную всеми возможными способами и сравните эти величины между собой при нормальной температуре кипения 8) определите понижение температуры замерзания раствора 9) вычислите криоскопическую постоянную. [c.206]

Понижение температуры замерзания раствора [c.142]

Чем объясняется повышение температуры кипения раствора при введении в него небольшого количества нелетучего растворенного вещества Чем объяснить происходящее при этом понижение температуры замерзания раствора [c.151]

На основании данных о понижении температуры замерзания раствора или повыщения температуры кипения нельзя установить молекулярную массу макромолекул, но для определения ее может использоваться четвертое и последнее коллигативное свойство растворов, осмотическое давление. [c.145]

Расчет активности растворителя по понижению температуры замерзания раствора [c.240]

Понижение температуры замерзания раствора, содержащего 2 г вещества в 1000 г бензола, составляет 1,28 С. При растворении того же количества вещества в 100 г воды понижение температуры замерзания равно 1,395 °С. Полагая, что вещество не диссоциирует в бензоле и полностью диссоциировано в воде, определите, на сколько ионон оно распадается в воде. Криоскопическая константа воды—1,86 К-кг/ноль, бензола — [c.290]

Понижение давления насыщенного пара над водным раствором нитрата натрия по сравнению с чистой водой при 293 К равно 0,963 Па, Давление насыщенного пара воды при этой температуре 2338 Па. Раствор содержит 0,0849-10 кг нитрата натрия в 0,1 кг воды. Рассчитайте понижение температуры замерзания раствора, если при 273 К теплота плавления льда 6,0166 кДж/моль. [c.33]

Понижение температуры замерзания раствора можно объяснить подобно тому, как мы объясняли повышение температуры кипения. На рис. [c.142]

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. [c.102]

Коллигативные свойства можно использовать для определения молекулярной массы вещества. Например, если, зная массу т растворенного вещества, определить температуру замерзания (кипения) раствора, то. найдя понижение, повышение) температуры замерзания (кипения) раствора, можно вычислить число молей п раств оренного вещества, а затем и саму молекулярную массу вещества М = т1п. Таким образом можно определить степень диссоциации или ассоциации вещества в растворе. В этом случае следует умножить правую часть уравнений (355) и (356) на введенный Вант-Гоффом в соответствии с уравнением (322) коэффициент . Понижение температуры замерзания раствора повареной соли примерно в два раза больше, чем для раствора сахарозы той же моляльной концентрации. На практике чаще используют криоскопический метод, так как он более прост в экспериментальном исполнении, а кроме того, как правило, криоскопическая константа для одного и того же растворителя больше, чем эбулиоскопическая. Для растворителя камфары, например, =40 К-кг/моль. [c.281]

По понижению температуры замерзания раствора можно определить молекулярную массу вещества [c.184]

Понижение температуры замерзания раствора, при ко- [c.23]

Решение. Определяем понижение температуры замерзания раствора дГа = 0°—(—3,5) =3,5°. з и Ек находим в табл. 7 и 8 приложения. По формуле (П1.23) определим моляльную концентрацию раствора [c.92]

По понижению температуры замерзания растворов неэлектролитов можно определить молекулярный вес растворенного вещества, если известна его концентрация, и концентрацию раствора, если известен молекулярный [c.45]

Различные методы определения активности и коэффициентов активности основаны на применении термодинамических уравнений к опытным данным (давление пара, понижение температуры замерзания растворов и т. п.). [c.369]

Из данных о понижении температуры замерзания раствора А7 зам можно вычислить одну из следующих величин [c.85]

По уравнению (133.1) и экспериментальным данным о понижении температуры замерзания раствора рассчитывается активность растворителя. Аналогично может быть рассчитана активность растворителя из данных по повышению температуры кипения растворов. [c.369]

Вывод выражения, описывающего понижение температуры замерзания раствора, аналогичен выводу выражения для повьпнения температуры кипения. В новом положении равновесия влияние разбавления и понижения температуры на способность молекул растворителя переходить в другую фазу должно в точности уравниваться. Результирующее выражение имеет такой же вид, как приведенное выше для повышения температуры кипения раствора [c.143]

Рассмотрим следующие равновесные свойства раствора 1) давление пара компонента растворителя или растворенного вещества) над раствором 2) понижение температуры замерзания раствора 3) повышение температуры кипения раствора 4) растворимость 5) осмотическое давление 6) распределение вещества между двумя несмешивающимися растворителями. [c.207]

Понижение температуры замерзания раствора. При температуре замерзания (или плавления) растворитель в растворе находится в равновесии с чистым твердым растворителем. Это равновесие характеризуется равенством химического потенциала растворителя в растворе и химического потенциала чистого твердого растворителя. При этом химический потенциал растворителя в растворе при постоянном давлении — функция температуры замерзания и состава, а химический потенциал твердого растворителя — функция температуры замерзания [c.208]

Распад электролитов на ионы объясняет отклонения от законов Вант-Гоффа и Рауля, о которых говорилось в начале этой главы, В качестве примера мы приводили понижение температуры замерзания раствора Na l. Теперь нетрудно понять, почему понижение температуры замерзания этого раствора столь велико. Хлорид натрия переходит в раствор в виде ионов Na+ и С1 . При этом из одного моля Na l получается не 6,02-10 частиц, а вдвое большее их число. Поэтому и понижение температуры замерзания в растворе Na l должно быть вдвое больше, чем в растворе неэлектролита той же концентрации. [c.234]

Понижение температуры замерзания раствора Моляльность раствора = Д/°д ,/1,86 Молекулярная масса вещества Л- = Со/ -1000/(100 — [c.48]

Понижение температуры замерзания растворов имеет большое значение для живых организмов. Так, сок в их клетках представляет собой в основном раствор органических веществ его температура замерзания лежит ниже 273 К, поэтому организмы не погибают при пониженных температурах. Характерно отметить, что зимостойкость растений обусловлена концент[)ацией клеточного сока чем выше концентрация, тем более низкие температуры может переносить растение. Процесс превращения более высокомолекулярных соединений в соединения с меньшей молекулярной массой при наступлении холодов (например, крахмала в углеводы типа глюкозы), протекающий в клетках растений, также вызван стремлением повысить концентрацию клеточного сока. По этой же причине хорошо сохраняются овощи и фрукты при температуре 272 К- [c.106]

Определив опытным путем понижение температуры замерзания раствора и используя формулу (III.25), можно рассчитать молекулярную массу растворенного вещества — неэлектролита или по формуле (III.26) изотонический коэффициент и по формуле (III.17) кажущуюся степень диссоциации а электролитов (метод криоскопии). Формулу (III.25) мом<но использовать также для определения температуры плавления сплавов. [c.90]

Часто при помощи простых физических измерений можно получить грубую оценку молекулярной массы вещества. Это удается сделагь по плотности газа (гл. 3), по понижению температуры замерзания раствора или путем измерения его осмотического давления (гл. 18). При наличии такой приближенной оценки молекулярной массы ею можно воспользоваться, чтобы на основании имеющейся эмпирической формулы решить вопрос [c.68]

На опыте установлено, что понижение температуры замерзания раствора и увеличение температуры кипения раствора пропорциональны концентрации растворепного вещества А7 з=Л крС, где АТя — понижение температуры замерзания раствора по отношению к чистому растворителю с — моляльная концентрация раствора (1 моль в 1000 г растворителя) Кнр—криоскопическая константа. Или АТк = К ,с, где К ,—эбуллиоскопическая константа АГк—приращение температуры кипения раствора по отношению к чистому растворителю с —моляльная концентрация. [c.23]

Соотношение, ог ределяющее понижение температуры замерзания раствора, дает -0,189 = - 1,8бшд, откуда тд = 0,102 моль-кг [c.144]

Понижение температуры замерзания раствора оказалось вчетверо больше ожидаемого это указывает, что 1 моль соединения дает в растворе 4 моля частиц. Следовательно, феррициан1щ калия растворяется с образованием четырех ионов [c.144]

Эти методы основаны на известном законе Рауля, согласно которому в разбавленных растворах упругость пара растворителя пропорциональна молекулярной концентрации последнего. Определять молекулярный вес можно или путем непосредственного измерения упругости пара, илп путем определения величин, находящихся в простой завпсимости от упругости пара растворителя. Такими величинами прп эбулиосконпческпх и криоскопических определениях молекулярного веса являются повышение температуры кипения или понижение температуры замерзания раствора. [c.498]

Теоретическое значение понижения температуры замерзания раствора, содержаш,его 1 г AgNOз в 50 г воды, определим, найдя моляльную концентрацию этого раствора. [c.45]

Величина называется криометрической криоскопи-ческой) константой, или мольной депрессией. Она показывает понижение температуры замерзания раствора, содержащего одну грамм-молекулу растворенного вещества в одном килограмме растворителя, сравнительно с температурой замерзания последнего. [c.45]

Из рис. 27 видно, что АК = Ро — Р, ВК = То — Т = АТ, где АТ — понижение температуры замерзания раствора. Подставляя эти мначення в уравиение (П1, 15), получим [c.104]

Измеренпе понижения температуры замерзания или кипения раствора позволяет решать целый ряд вопросов, касающихся свойств данного раствора и растворенного вещества. Метод исследования, основанный на измерении понижения температуры замерзания растворов, называется криоскопическим методом, а метод, основанный на измерении температуры повышения кипения растворов, получил название эбуллиоскопического метода. [c.106]

Молекулярный вес в этом случае определяют по осмотическому давлению, по понижению температуры замерзаниа раствора (криоскопический метод) и по повышению температуры кипения раствора полимеров (эбулиоскопический метод). [c.425]

Вследствие понижения давления пара растворителя над растворами нелетучих или малолетучих веществ температуры замерзания растворов ниже, а температуры их кипения выше, чем у чистых растворителей. Понижение температуры замерзания раствора ЛГз, равное разности температур замерзания растворителя и раствора А7з = Гараств—T a раст, прямо пропорционально моляльной концент-рации с растворенного вещества [c.89]