25.07.2022

Криоскопия


Криоскопия (от греч. κρύο — холод и греч. σκοπέω смотрю) — метод исследования растворов, в основе которого лежит измерение понижения точки замерзания (англ. Freezing-point depression) раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя. Был предложен Ф. Раулем в 1882 году.

Давление пара над раствором нелетучего вещества практически полностью определяется давлением пара растворителя и может быть выражено уравнением (согласно закону Рауля):

p 1 = p 1 0 ⋅ x 1 {displaystyle p_{1}=p_{1}^{0}cdot x_{1}} где x 1 {displaystyle x_{1}} — мольная доля растворителя.

Видно, что оно ниже, чем давление пара над чистым растворителем, и снижается с ростом концентрации растворенного вещества.

В то же время при замерзании раствора давление пара над твердой фазой должно быть равно давлению пара над жидкостью. Если при замерзании раствора выделяется чистый растворитель, то давление пара над жидким раствором должно быть равно давлению пара над твердым чистым растворителем. Как было показано выше, давление пара над раствором ниже давления пара над чистым жидким растворителем, а следовательно, и соответствующее температуре замерзания равновесие для раствора будет устанавливаться при меньших температурах, чем для чистого растворителя. Это явление имеет важное значение в природе и технике.

Из приведенного выше выражения (закона Рауля), с учетом уравнения Клапейрона — Клаузиуса можно показать, что изменение температуры кристаллизации Δ T c r {displaystyle Delta T_{cr}} для разбавленных растворов может быть рассчитано по формуле:

Δ T c r = [ R ⋅ ( T c r 0 ) 2 M 1 Δ H c r ⋅ ρ 1 ] ⋅ n 2 {displaystyle Delta T_{cr}=left[{frac {Rcdot (T_{cr}^{0})^{2}M_{1}}{Delta H_{cr}cdot ho _{1}}} ight]cdot n_{2}} где Δ H c r {displaystyle Delta H_{cr}} — энтальпия замерзания (кристаллизации); M 1 {displaystyle M_{1}} — молярная масса растворителя; ρ 1 {displaystyle ho _{1}} — плотность растворителя; n 2 {displaystyle n_{2}} — моляльная концентрация растворенного вещества.

Здесь выражение в квадратных скобках зависит только от природы растворителя — это так называемая криоскопическая постоянная растворителя k:

Δ T c r = k ⋅ n 2 {displaystyle Delta T_{cr}=kcdot n_{2}}

Для воды k = 1,86 K, для железа 110 K.

Измеряя Δ T c r {displaystyle Delta T_{cr}} , можно определить молярную массу растворенного вещества, в соответствии с выражением:

M 2 = k ⋅ a Δ T c r {displaystyle M_{2}={frac {kcdot a}{Delta T_{cr}}}} где a — число граммов растворенного вещества, приходящееся на 1000 граммов растворителя.

Криоскопия может быть использована для определения активности растворителя, в соответствии с соотношением:

ln ⁡ a 1 = − Δ H c r R T c r 0 T c r Δ T c r {displaystyle ln a_{1}=-{frac {Delta H_{cr}}{RT_{cr}^{0}T_{cr}}}Delta T_{cr}}

Кроме того, с помощью криоскопии можно определять степень диссоциации слабых электролитов, чистоту вещества, изучать комплексообразование в растворах и пр.


Похожие новости:

Среднее арифметическое взвешенное

Среднее арифметическое взвешенное
Среднее арифметическое взвешенное — математическое понятие, обобщающее среднее арифметическое. Среднее арифметическое взвешенное набора чисел x

Сульфат празеодима(III)-аммония

Сульфат празеодима(III)-аммония
Сульфат празеодима(III)-аммония — неорганическое соединение, двойная соль празеодима, аммония и серной кислоты с формулой Pr2(SO4)3•(NH4)2SO4, кристаллы, слабо растворяется в воде, образует

Гидроксид плутония(IV)

Гидроксид плутония(IV)
Гидроксид плутония(IV) — неорганическое соединение, гидроксид плутония с формулой Pu(OH)4, не растворяется в воде, образует кристаллогидраты — тёмно-зелёный или оливково-зелёный аморфный осадок.

Выход по току

Выход по току
Выходом по току в гальванотехнике называют выраженное в процентах или долях единицы отношение количества теоретически необходимого Qt заряда к фактически пропущенному Qf через межфазную границу
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Популярные новости
M-Cond: монтаж и обслуживание климатического оборудования
M-Cond: монтаж и обслуживание климатического оборудования
M-Cond — один из лидеров отечественного рынка, предоставляющий услуги по установке, обслуживанию и...
Пиломатериалы для Москвы и Московской области в Мытищах
Пиломатериалы для Москвы и Московской области в Мытищах
Несмотря на то, что появилось множество новых синтетических и композитных строительных материалов,...
«Земельный юрист» - регистрация второго дома на участке
«Земельный юрист» - регистрация второго дома на участке
Достаточно часто люди задумываются над возможностью строительства на одном участке не одного, а...
Все новости