Skirtumas tarp užšalimo temperatūros sumažėjimo ir virimo taško aukščio

2024 Autorius: Alex Aldridge | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 13:44

Pagrindinis skirtumas – užšalimo taško depresija ir virimo taško aukštis

Dėl užšalimo temperatūros sumažėjimo tirpalas užšąla žemesnėje temperatūroje nei gryno tirpiklio užšalimo temperatūra, nes pridedama tirpių medžiagų. Virimo temperatūros padidėjimas sukelia tirpalo virimo aukštesnę temperatūrą nei gryno tirpiklio virimo temperatūra, nes pridedama tirpių medžiagų. Todėl pagrindinis skirtumas tarp užšalimo temperatūros sumažėjimo ir virimo temperatūros padidėjimo yra tas, kad užšalimo temperatūros sumažėjimas sumažina tirpalo užšalimo temperatūrą, o virimo temperatūros padidėjimas padidina tirpalo virimo temperatūrą.

Užšalimo taško sumažėjimas ir virimo temperatūros pakilimas yra koligatyvinės medžiagos savybės. Tai reiškia, kad jie priklauso tik nuo ištirpusių medžiagų kiekio, o ne nuo ištirpusių medžiagų pobūdžio.

Kas yra užšalimo taško depresija?

Užšalimo taško sumažėjimas – tai tirpiklio užšalimo temperatūros sumažėjimas dėl to, kad į tirpiklį įdedama tirpios medžiagos. Tai koliatyvinė nuosavybė. Tai reiškia, kad užšalimo taško sumažėjimas priklauso tik nuo ištirpusių medžiagų kiekio, o ne nuo tirpios medžiagos pobūdžio. Sumažėjus užšalimo temperatūrai, tirpiklio užšalimo temperatūra sumažėja iki mažesnės vertės nei gryno tirpiklio. Užšalimo temperatūros sumažėjimas yra priežastis, kodėl jūros vanduo išlieka skystas net esant 0°C (gryno vandens užšalimo temperatūrai). Užšalimo taško sumažinimas gali būti pateiktas taip, kaip nurodyta toliau.

ΔT_f=T_f(tirpiklis) – T_f(tirpalas)

Ar

ΔT_f=K_fm

Šiame,

• ΔT_{f yra užšalimo taško depresija,}
• T_{f(tirpiklis) yra gryno tirpiklio užšalimo temperatūra}
• T_{f(tirpalas)yra tirpalo užšalimo temperatūra (tirpiklis + tirpios medžiagos)}
• K_{f yra užšalimo taško sumažėjimo konstanta}
• m yra tirpalo moliškumas.

Tačiau pridėta tirpi medžiaga turėtų būti nelaki medžiaga, jei ne, tirpi medžiaga neturi įtakos tirpiklio užšalimo temperatūrai, nes ji lengvai išgaruoja. Ne tik tirpalams, bet ir šia sąvoka galima paaiškinti kietų mišinių užšalimo temperatūros pokyčius. Smulkių miltelių pavidalo kieto junginio užšalimo temperatūra yra žemesnė nei gryno kieto junginio, kai yra priemaišų (kietos medžiagos mišinys).

Užšalimo temperatūra – tai temperatūra, kuriai esant tirpiklio garų slėgis ir to tirpiklio kietosios formos garų slėgis yra vienodi. Jei į šį tirpiklį pridedama nelakiosios medžiagos, gryno tirpiklio garų slėgis sumažėja. Tada kieta tirpiklio forma gali išlikti pusiausvyroje su tirpikliu net žemesnėje temperatūroje nei įprasta užšalimo temperatūra.

Kas yra virimo taško aukštis?

Virimo temperatūros padidėjimas – tai tirpiklio virimo temperatūros padidėjimas dėl tirpiklio pridėjimo į tirpiklį. Čia tirpalo virimo temperatūra (pridėjus ištirpusių medžiagų) yra aukštesnė nei gryno tirpiklio. Taigi temperatūra, kurioje tirpalas pradeda virti, yra aukštesnė nei įprastos temperatūros.

01 pav. Užšalimo ir virimo temperatūros skirtumai tarp gryno tirpiklio ir tirpalo (tirpiklis + tirpios medžiagos)

Tačiau pridėta tirpi medžiaga turi būti nelaki medžiaga, kitaip tirpi medžiaga išgaruos, o ne ištirps tirpiklyje. Virimo temperatūros kilimas taip pat yra koligatyvinė savybė, todėl ji priklauso tik nuo ištirpusių medžiagų kiekio (ne nuo ištirpusios medžiagos pobūdžio).

ΔT_b=T_b(tirpiklis) – T_b(tirpalas)

Ar

ΔT_b=K_bm

Šiame,

• ΔT_{b yra virimo temperatūros pakilimas}
• T_{b(tirpiklis) yra gryno tirpiklio virimo temperatūra}
• T_{b(tirpalas)yra tirpalo virimo temperatūra (tirpiklis + tirpios medžiagos)}
• K_{b yra virimo taško aukščio konstanta}
• m yra tirpalo moliškumas

Dažnas šio reiškinio pavyzdys yra vandeninio druskos tirpalo virimo temperatūra. Druskos tirpalas užverda aukštesnėje nei 100°C temperatūroje (gryno vandens virimo temperatūra).

Kuo skiriasi užšalimo taško depresija ir virimo taško aukštis?

Užšalimo taško taškas ir virimo taško aukštis
Užšalimo taško sumažėjimas – tai tirpiklio užšalimo temperatūros sumažėjimas dėl to, kad į tirpiklį įdedama tirpios medžiagos.	Virimo temperatūros padidėjimas – tai tirpiklio virimo temperatūros padidėjimas dėl tirpiklio pridėjimo į tirpiklį.
Temperatūra
Užšalimo taško sumažinimas sumažina tirpalo užšalimo tašką.	Virimo temperatūros pakilimas padidina tirpalo virimo temperatūrą.
Principas
Sumažėjus užšalimo temperatūrai, tirpalas užšąla žemesnėje temperatūroje nei grynas tirpiklis.	Didėjus virimo temperatūrai, tirpalas užverda aukštesnėje temperatūroje nei grynas tirpiklis.
Lygtis
Užšalimo taško sumažinimas pateikiamas pagal ΔTf=Tf(tirpiklis) – Tf(tirpalas) arba ΔTf=Kfm.	Virimo temperatūros pakilimas ΔTb=Tb(tirpiklis) – Tb(tirpalas) arba ΔTb=Kbm.

Santrauka – užšalimo taško depresija ir virimo taško pakilimas

Užšalimo taško sumažėjimas ir virimo temperatūros pakilimas yra dvi pagrindinės koligacinės medžiagos savybės. Skirtumas tarp užšalimo temperatūros sumažėjimo ir virimo temperatūros padidėjimo yra tas, kad užšalimo temperatūros sumažėjimas sumažina tirpalo užšalimo temperatūrą, o virimo temperatūros padidėjimas padidina tirpalo virimo temperatūrą.