Разлика между понижаване на точката на замръзване и повишаване на точката на кипене

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 13:31

Ключова разлика – Понижаване на точката на замръзване срещу повишаване на точката на кипене

Намаляването на точката на замръзване води до замръзване на разтвора при по-ниска температура от точката на замръзване на чистия разтворител поради добавянето на разтворени вещества. Повишаването на точката на кипене кара разтвора да кипи при по-висока температура от точката на кипене на чистия разтворител поради добавянето на разтворени вещества. Следователно ключовата разлика между понижаването на точката на замръзване и повишаването на точката на кипене е, че понижаването на точката на замръзване намалява точката на замръзване на разтвора, докато повишаването на точката на кипене повишава точката на кипене на разтвора.

Понижаването на точката на замръзване и повишаването на точката на кипене са свързани свойства на материята. Това означава, че те зависят само от количеството разтворени вещества, а не от природата на разтвореното вещество.

Какво е депресия на точката на замръзване?

Понижаването на точката на замръзване е понижаването на точката на замръзване на разтворител поради добавянето на разтворено вещество в разтворителя. Това е колективно свойство. Това означава, че понижаването на точката на замръзване зависи само от количеството разтворени вещества, а не от природата на разтвореното вещество. Когато настъпи понижаване на точката на замръзване, точката на замръзване на разтворителя намалява до по-ниска стойност от тази на чистия разтворител. Понижаването на точката на замръзване е причината морската вода да остава в течно състояние дори при 0°C (точката на замръзване на чистата вода). Намаляването на точката на замръзване може да бъде дадено по-долу.

ΔT_f=T_{f(разтворител)} – T_{f(разтвор)}

Или

ΔT_f=K_fm

В това,

• ΔT_{f е депресията на точката на замръзване,}
• T_{f(разтворител) е точката на замръзване на чистия разтворител}
• T_{f(разтвор)е точката на замръзване на разтвора (разтворител + разтворени вещества)}
• K_{f е константата на депресия на точката на замръзване}
• m е молалността на разтвора.

Въпреки това, добавеното разтворено вещество трябва да е нелетливо разтворено вещество, ако не, разтвореното вещество не влияе на точката на замръзване на разтворителя, защото лесно се изпарява. Не само за разтвори, но тази концепция може да се използва и за обяснение на промените в точката на замръзване на твърди смеси. Фино прахообразното твърдо съединение има по-ниска точка на замръзване от чистото твърдо съединение, когато има примеси (твърдо-твърда смес).

Точката на замръзване е температурата, при която налягането на парите на разтворителя и налягането на парите в твърдата форма на този разтворител е равно. Ако към този разтворител се добави нелетливо разтворено вещество, налягането на парите на чистия разтворител намалява. Тогава твърдата форма на разтворителя може да остане в равновесие с разтворителя дори при по-ниски температури от нормалната точка на замръзване.

Какво е повишаване на точката на кипене?

Повишаването на точката на кипене е повишаването на точката на кипене на разтворител поради добавянето на разтворено вещество към разтворителя. Тук точката на кипене на разтвора (след добавяне на разтворени вещества) е по-висока от тази на чистия разтворител. Следователно температурата, при която разтворът започва да кипи, е по-висока от тази на обичайната температура.

Фигура 01: Разлики в точката на замръзване и точката на кипене между чист разтворител и разтвори (разтворител + разтворени вещества)

Въпреки това, добавеното разтворено вещество трябва да е нелетливо разтворено вещество, в противен случай разтвореното вещество ще се изпари, вместо да се разтвори в разтворителя. Повишаването на точката на кипене също е колигативно свойство, така че зависи само от количеството разтворени вещества (а не от природата на разтвореното вещество).

ΔT_b=T_{b(разтворител)} – T_{b(разтвор)}

Или

ΔT_b=K_bm

В това,

• ΔT_{b е кота на точката на кипене}
• T_{b(разтворител) е точката на кипене на чистия разтворител}
• T_{b(разтвор)е точката на кипене на разтвора (разтворител + разтворени вещества)}
• K_{b е константата на повишаване на точката на кипене}
• m е молалността на разтвора

Чест пример за това явление е точката на кипене на воден разтвор на сол. Солевият разтвор кипи при температури, по-високи от 100°C (точка на кипене на чиста вода).

Каква е разликата между понижаване на точката на замръзване и повишаване на точката на кипене?

Точка на замръзване срещу повишаване на точката на кипене
Понижаването на точката на замръзване е намаляването на точката на замръзване на разтворител поради добавянето на разтворено вещество в разтворителя.	Повишаването на точката на кипене е повишаването на точката на кипене на разтворител поради добавянето на разтворено вещество към разтворителя.
Температура
Понижаването на точката на замръзване намалява точката на замръзване на разтвор.	Повишаването на точката на кипене повишава точката на кипене на разтвора.
Принцип
Понижаването на точката на замръзване води до замръзване на разтвора при по-ниска температура от чистия разтворител.	Повишаването на точката на кипене кара разтвора да кипи при по-висока температура от чистия разтворител.
Уравнение
Понижението на точката на замръзване се дава от ΔTf=Tf(разтворител) – Tf(разтвор) или ΔTf=Kfm.	Повишение на точката на кипене ΔTb=Tb(разтворител) – Tb(разтвор) или ΔTb=Kbm.

Обобщение – Понижаване на точката на замръзване срещу повишаване на точката на кипене

Понижаването на точката на замръзване и повишаването на точката на кипене са две основни общи свойства на материята. Разликата между понижаването на точката на замръзване и повишаването на точката на кипене е, че понижаването на точката на замръзване намалява точката на замръзване на разтвора, докато повишаването на точката на кипене повишава точката на кипене на разтвора.