Διαφορά μεταξύ της κατάθλιψης του σημείου πήξης και της ανύψωσης του σημείου βρασμού

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

Βασική διαφορά – Κατάθλιψη Σημείου Πήξης έναντι Ανύψωσης Σημείου Βρασμού

Η συμπίεση του σημείου πήξης προκαλεί την κατάψυξη ενός διαλύματος σε χαμηλότερη θερμοκρασία από το σημείο πήξης του καθαρού διαλύτη λόγω της προσθήκης διαλυμένων ουσιών. Η ανύψωση του σημείου βρασμού προκαλεί ένα διάλυμα να βράσει σε υψηλότερη θερμοκρασία από το σημείο βρασμού του καθαρού διαλύτη λόγω της προσθήκης διαλυμένων ουσιών. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ της πίεσης του σημείου πήξης και της ανύψωσης του σημείου βρασμού είναι ότι η πίεση του σημείου πήξης μειώνει το σημείο πήξης ενός διαλύματος ενώ η ανύψωση του σημείου βρασμού αυξάνει το σημείο βρασμού ενός διαλύματος.

Η κατάθλιψη του σημείου πήξης και η ανύψωση του σημείου βρασμού είναι συλλογικές ιδιότητες της ύλης. Αυτό σημαίνει ότι εξαρτώνται μόνο από την ποσότητα των διαλυμένων ουσιών, όχι από τη φύση της διαλυμένης ουσίας.

Τι είναι η κατάθλιψη σημείου πήξης;

Η κατάθλιψη σημείου πήξης είναι η μείωση του σημείου πήξης ενός διαλύτη λόγω της προσθήκης μιας διαλυμένης ουσίας στον διαλύτη. Είναι μια συλλογική ιδιοκτησία. Αυτό σημαίνει ότι η πτώση του σημείου πήξης εξαρτάται μόνο από την ποσότητα των διαλυμένων ουσιών, όχι από τη φύση της διαλυμένης ουσίας. Όταν έχει συμβεί συμπίεση του σημείου πήξης, το σημείο πήξης του διαλύτη μειώνεται σε χαμηλότερη τιμή από αυτή του καθαρού διαλύτη. Η κατάθλιψη του σημείου πήξης είναι ο λόγος για τον οποίο το θαλασσινό νερό παραμένει σε υγρή κατάσταση ακόμη και στους 0°C (το σημείο πήξης του καθαρού νερού). Η κατάθλιψη του σημείου πήξης μπορεί να δοθεί όπως παρακάτω.

ΔT_f=T_{f(διαλύτης)} – T_{f(διάλυμα)}

Ή

ΔT_f=K_fμ

Σε αυτό,

• ΔT_{f είναι η κατάθλιψη του σημείου πήξης,}
• T_{f(διαλύτης) είναι το σημείο πήξης του καθαρού διαλύτη}
• T_{f(διάλυμα)είναι το σημείο πήξης του διαλύματος (διαλύτης + διαλυμένες ουσίες)}
• K_{f είναι η σταθερά κατάθλιψης σημείου πήξης}
• m είναι η μοριακότητα του διαλύματος.

Ωστόσο, η προστιθέμενη διαλυμένη ουσία θα πρέπει να είναι μη πτητική διαλυμένη ουσία, αν όχι η διαλυμένη ουσία δεν επηρεάζει το σημείο πήξης του διαλύτη επειδή εξατμίζεται εύκολα. Όχι μόνο για διαλύματα, αλλά αυτή η έννοια μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει τις αλλαγές στο σημείο πήξης των στερεών μιγμάτων. Η λεπτώς κονιοποιημένη στερεά ένωση έχει χαμηλότερο σημείο πήξης από την καθαρή στερεή ένωση όταν υπάρχουν ακαθαρσίες (μίγμα στερεού-στερεού).

Το σημείο πήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία η τάση ατμών ενός διαλύτη και η πίεση ατμών της στερεάς μορφής αυτού του διαλύτη είναι ίσες. Εάν προστεθεί μια μη πτητική διαλυμένη ουσία σε αυτόν τον διαλύτη, η τάση ατμών του καθαρού διαλύτη μειώνεται. Τότε η στερεά μορφή του διαλύτη μπορεί να παραμείνει σε ισορροπία με τον διαλύτη ακόμη και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από το κανονικό σημείο πήξης.

Τι είναι η ανύψωση του σημείου βρασμού;

Αύξηση σημείου βρασμού είναι η αύξηση του σημείου βρασμού ενός διαλύτη λόγω της προσθήκης μιας διαλυμένης ουσίας στον διαλύτη. Εδώ, το σημείο βρασμού του διαλύματος (μετά την προσθήκη διαλυμένων ουσιών) είναι υψηλότερο από αυτό του καθαρού διαλύτη. Ως εκ τούτου, η θερμοκρασία στην οποία το διάλυμα αρχίζει να βράζει είναι υψηλότερη από αυτή της συνηθισμένης θερμοκρασίας.

Εικόνα 01: Διαφορές σημείου πήξης και σημείου βρασμού μεταξύ καθαρού διαλύτη και διαλυμάτων (διαλύτης + διαλυμένες ουσίες)

Ωστόσο, η προστιθέμενη διαλυμένη ουσία θα πρέπει να είναι μια μη πτητική διαλυμένη ουσία, διαφορετικά, η διαλυμένη ουσία θα εξατμιστεί αντί να διαλυθεί στον διαλύτη. Η ανύψωση του σημείου βρασμού είναι επίσης μια συλλογική ιδιότητα, έτσι ώστε εξαρτάται μόνο από την ποσότητα των διαλυμένων ουσιών (όχι από τη φύση της διαλυμένης ουσίας).

ΔT_b=T_{b(διαλύτης)} – T_{b(διάλυμα)}

Ή

ΔT_b=K_bμ

Σε αυτό,

• ΔT_{b είναι το υψόμετρο του σημείου βρασμού}
• T_{b(διαλύτης) είναι το σημείο βρασμού του καθαρού διαλύτη}
• T_{b(διάλυμα)είναι το σημείο βρασμού του διαλύματος (διαλύτης + διαλυμένες ουσίες)}
• K_{b είναι η σταθερά ανύψωσης του σημείου βρασμού}
• m είναι η μοριακότητα του διαλύματος

Ένα κοινό παράδειγμα αυτού του φαινομένου είναι το σημείο βρασμού ενός υδατικού διαλύματος άλατος. Ένα διάλυμα αλατιού βράζει σε υψηλότερες θερμοκρασίες από 100°C (σημείο βρασμού καθαρού νερού).

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κατάθλιψης του σημείου πήξης και της ανύψωσης του σημείου βρασμού;

Σημείο πήξης έναντι υψόμετρου σημείου βρασμού
Η κατάθλιψη σημείου πήξης είναι η μείωση του σημείου πήξης ενός διαλύτη λόγω της προσθήκης μιας διαλυμένης ουσίας στον διαλύτη.	Αύξηση σημείου βρασμού είναι η αύξηση του σημείου βρασμού ενός διαλύτη λόγω της προσθήκης μιας διαλυμένης ουσίας στον διαλύτη.
Θερμοκρασία
Η κατάθλιψη του σημείου πήξης μειώνει το σημείο πήξης ενός διαλύματος.	Η ανύψωση του σημείου βρασμού αυξάνει το σημείο βρασμού ενός διαλύματος.
Αρχή
Η κατάθλιψη του σημείου πήξης προκαλεί την κατάψυξη ενός διαλύματος σε χαμηλότερη θερμοκρασία από τον καθαρό διαλύτη.	Η αύξηση του σημείου βρασμού προκαλεί ένα διάλυμα να βράσει σε υψηλότερη θερμοκρασία από τον καθαρό διαλύτη.
Εξίσωση
Η κατάθλιψη σημείου πήξης δίνεται από ΔTf=Tf(διαλύτης) – Tf(διάλυμα) ή ΔTf=Kfμ.	Αύξηση σημείου βρασμού ΔTb=Tb(διαλύτης) – Tb(διάλυμα) ή ΔTb=Kbμ.

Σύνοψη – Κατάθλιψη Σημείου Πήξης έναντι Ανύψωσης Σημείου Βρασμού

Η κατάθλιψη του σημείου πήξης και η ανύψωση του σημείου βρασμού είναι δύο κύριες συλλογικές ιδιότητες της ύλης. Η διαφορά μεταξύ της κατάθλιψης σημείου πήξης και της ανύψωσης του σημείου βρασμού είναι ότι η πίεση του σημείου πήξης μειώνει το σημείο πήξης ενός διαλύματος ενώ η ανύψωση του σημείου βρασμού αυξάνει το σημείο βρασμού ενός διαλύματος.