Разница между понижением точки замерзания и повышением температуры кипения

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-17 13:49

Ключевая разница - депрессия точки замерзания и повышение температуры кипения

Понижение температуры замерзания приводит к тому, что раствор замерзает при более низкой температуре, чем точка замерзания чистого растворителя, из-за добавления растворенных веществ. Повышение температуры кипения приводит к тому, что раствор кипит при более высокой температуре, чем температура кипения чистого растворителя из-за добавления растворенных веществ. Следовательно, ключевое различие между понижением точки замерзания и повышением точки кипения заключается в том, что понижение точки замерзания снижает температуру замерзания раствора, тогда как повышение точки кипения увеличивает температуру кипения раствора.

Понижение точки замерзания и повышение температуры кипения являются коллигативными свойствами материи. Это означает, что они зависят только от количества растворенных веществ, а не от их природы.

Что такое депрессия точки замерзания?

Понижение точки замерзания – это снижение точки замерзания растворителя из-за добавления растворенного вещества в растворитель. Это коллигативное свойство. Это означает, что понижение температуры замерзания зависит только от количества растворенных веществ, а не от их природы. Когда происходит понижение температуры замерзания, температура замерзания растворителя снижается до более низкого значения, чем у чистого растворителя. Депрессия температуры замерзания является причиной того, что морская вода остается в жидком состоянии даже при 0°С (температура замерзания чистой воды). Понижение точки замерзания может быть указано ниже.

ΔT_f=T_{f(растворитель)} – T_{f(раствор)}

Или

ΔT_f=K_fm

В этом

• ΔT_{f – депрессия точки замерзания,}
• T_{f(растворитель) является точкой замерзания чистого растворителя}
• T_{f(раствор)– температура замерзания раствора (растворитель + растворенные вещества)}
• K_{f – константа понижения температуры замерзания}
• m – моляльность раствора.

Однако добавленное растворенное вещество должно быть нелетучим растворенным веществом, в противном случае растворенное вещество не влияет на точку замерзания растворителя, поскольку оно легко улетучивается. Не только для растворов, это понятие также может быть использовано для объяснения изменений температуры замерзания твердых смесей. Мелкоизмельченное твердое соединение имеет более низкую температуру замерзания, чем чистое твердое соединение, когда присутствуют примеси (смесь твердого вещества).

Точка замерзания – это температура, при которой давление пара над растворителем и давление пара над твердой формой этого растворителя равны. Если к этому растворителю добавить нелетучее растворенное вещество, давление паров чистого растворителя уменьшится. Тогда твердая форма растворителя может оставаться в равновесии с растворителем даже при более низких температурах, чем нормальная точка замерзания.

Что такое повышение температуры кипения?

Повышение температуры кипения – это повышение температуры кипения растворителя из-за добавления растворенного вещества в растворитель. При этом температура кипения раствора (после добавления растворенных веществ) выше, чем у чистого растворителя. Следовательно, температура, при которой раствор начинает кипеть, выше, чем обычная температура.

Рисунок 01: Различия в температурах замерзания и кипения между чистым растворителем и растворами (растворитель + растворенные вещества)

Однако добавленное растворенное вещество должно быть нелетучим растворенным веществом, иначе растворенное вещество будет улетучиваться, а не растворяться в растворителе. Повышение температуры кипения также является коллигативным свойством, поэтому оно зависит только от количества растворенных веществ (а не от природы растворенного вещества).

ΔT_b=T_{b(растворитель)} – T_{b(раствор)}

Или

ΔT_b=K_bm

В этом

• ΔT_{b – повышение температуры кипения}
• T_{b(растворитель)– температура кипения чистого растворителя}
• T_{b(раствор)– температура кипения раствора (растворитель + растворенные вещества)}
• K_{b – константа повышения температуры кипения}
• m – моляльность раствора

Распространенным примером этого явления является температура кипения водного раствора соли. Раствор соли кипит при температуре выше 100°C (температура кипения чистой воды).

В чем разница между понижением точки замерзания и повышением температуры кипения?

Точка замерзания и повышение температуры кипения
Понижение точки замерзания – это снижение точки замерзания растворителя из-за добавления растворенного вещества в растворитель.	Повышение температуры кипения – это повышение температуры кипения растворителя из-за добавления растворенного вещества в растворитель.
Температура
Понижение температуры замерзания снижает температуру замерзания раствора.	Повышение температуры кипения увеличивает температуру кипения раствора.
Принцип
Понижение температуры замерзания приводит к тому, что раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель.	Повышение температуры кипения приводит к тому, что раствор кипит при более высокой температуре, чем чистый растворитель.
Уравнение
Понижение точки замерзания определяется как ΔTf=Tf(растворитель) – Tf(раствор) или ΔTf=Kfm.	Повышение температуры кипения ΔTb=Tb(растворитель) – Tb(раствор) или ΔTb=Kbm.

Резюме – Депрессия точки замерзания против повышения точки кипения

Понижение точки замерзания и повышение точки кипения - два основных коллигативных свойства материи. Разница между понижением точки замерзания и повышением точки кипения заключается в том, что понижение точки замерзания снижает температуру замерзания раствора, тогда как повышение точки кипения увеличивает температуру кипения раствора.