Как найти температуру замерзания в химии

В этой статье мы узнаем подробные объяснения того, как найти точку замерзания раствора, а также ее различные методы и факты.

Температура замерзания является важным свойством вещества; это одновременно физический и химический процесс, который изменяет природу вещества из-за изменений температуры. Он переходит из одной формы вещества в другую, и существуют различные методы измерения точки замерзания вещества.

Давайте сначала изучим точку замерзания / депрессию точки замерзания.

Температура замерзания и депрессия точки замерзания

Температура замерзания является важным физическим и химическим свойством вещества.

• Это температура, при которой элементы в своей жидкой форме превращаются в твердое вещество. Для разных веществ он разный. Принимая во внимание, что снижение температуры замерзания также является фундаментальным свойством растворов, в которых добавленные растворенные вещества снижают нормальное замерзание используемого растворителя.
• FPD зависит главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от других свойств.
• Например, соль уменьшает точка замерзания воды при низких температурах так что c не может превратить его в лед.
• Мы можем использовать закон Благдена, чтобы вычислить это, который сочетает в себе как закон Рауля, так и уравнение Клаузиуса-Клапейрона.

Изучить, как найти FP решения, используя моляльность.

Как найти точку замерзания раствора с моляльностью?

Чтобы найти точку замерзания, во-первых, мы должны измерить понижение точки замерзания раствора; используя моляльность, мы можем рассчитать его по формуле, показанной ниже,

∆Т_f = К_f  m 

Здесь,

∆T указывает на изменения, происходящие при температуре замерзания.

m символизирует моляльность принятого раствора

K_f указывает на понижение точки замерзания растворителя, которое всегда постоянно и дается в зависимости от используемых растворителей.

Чтобы лучше понять это, давайте решим пример.

Проблема 1

Рассмотрим в районе Химачал, и хлористый кальций разбрасывают по дорогам, покрытым льдом, чтобы он растопил лед и расчистил заблокированные дороги. Для этой цели они использовали раствор, содержащий 7.08 моль CaCl.₂ в 0.6 кг воды?

Решение: дано 7.08 моль CaCl.₂ в 600 г (0.6 кг) H₂O

Сначала найдем понижение точки замерзания, используя

∆Т_f = К_f m 

T_{Решения} = Т_воды – ∆Т_f

m = (моль растворенного вещества / кг растворителя) и К = 1.86°С/м

m = (7.08 моль CaCl) / (600 г H₂О)= 11.8 м

∆T =(11.8м) (1.86°С/м) = 21.94°С

T_{Решения} = Т_воды – ∆Т_f

T_{Решения} = 0.0° C — 21.94 ° C

T_{Решения} = -21.94°С

Температура замерзания вновь полученного раствора составляет -21.94°С.

Какова точка замерзания в градусах Цельсия и Фаренгейта?

Точка замерзания, как правило, может быть выражена в двух температурных шкалах: одна по шкале Фаренгейта, а другая по шкале Цельсия.

• Во-первых, дайте нам знать о температурной шкале Фаренгейта. В этой шкале более низкая температура основана на 32° для точки замерзания воды и более высокая 212° для точки кипения воды; разница между малой и большой температурными точками составляет 180 равных точек.
• Следующей шкалой является шкала Цельсия. В этой шкале нижняя температура основана на 0°C для замерзания. точки воды и выше 100°C для кипения точка воды.

Теперь пришло время понять замораживание точка воды в деталях.

Почему температура замерзания воды?

Как правило, мы знаю, что вода замерзает и точка плавления будет 0°C по шкале Цельсия или 32°F по шкале Фаренгейта.

• Если происходит переохлаждение воды, то температура снижается; еще одна причина снижения температуры замерзания и плавления связана с наличием примесей, что приводит к понижению температуры замерзания.
• Природа атомов, присутствующих в воде, распространяется во время кристаллообразования. Это действие заставляет лед казаться менее плотным, чем вода, заставляя его плавать. Это действие молекул в процессе замерзания вызывает давление, снижающее температуру замерзания воды.

Знать, как нанести точку замерзания на график.

Как найти точку замерзания на графике?

Мы можем легко найти точку замерзания любого раствора, построив график зависимости температуры от времени или через температуру от моляльности.

• После построения значений мы можем провести две прямые линии в верхней и нижней части точки замерзания. Температуру, которая получается на пересечении этих двух линий, можно считать точкой замерзания данного раствора.
• На этом графике мы можем найти понижение точки замерзания, так как считается разницей в температурном диапазоне растворителя и раствора. ΔТ_f может дать депрессию точки замерзания на участке.

Знать метод расчета температуры замерзания раствора электролита.

Как рассчитать температуру замерзания раствора электролита?

Раствор электролита представляет собой тип раствора, который состоит из таких элементов, как ионы, атомы или молекулы.

• В этом растворе потеря и приобретение электронов делают его проводящим. Можно даже считать эти растворы электролитов ионными растворами, но мы не можем считать электролиты ионами в некоторых крайних случаях.
• Для расчета температуры замерзания раствора электролита можно использовать ту же формулу ∆T_f = К_f м, который используется для расчета точки замерзания с использованием моляльности. Но прежде чем использовать формулу, мы должны проанализировать количество ионов и рассчитать его моляльность. Позже с помощью К._f, мы можем измерить температуру замерзания данного раствора электролита.

Чтобы понять это ясно, давайте решим пример.

Проблема 2

Измерьте температуру замерзания раствора, содержащего 0.624 г CaCl.₂ в 165 г H₂0?

Решение:

O,624 г CaCl₂   х (1 моль CaCl₂) / (111 г CaCl₂)= 0.0056212 моль CaCl₂

Fiсначала рассчитайте моляльность раствора хлорида кальция

Моляльность = (0.0056212 моль CaCl₂) / (0.165 кг H₂O)= 0.034067 моль/кг

CaCl Ca²⁺ + 2 кл^–

                                   0.3406 m 0.3406 м + 0.0745 м = 0.1085 м

∆Т_f = К_f m 

∆Т_f = (1.86°C/м) x 0.1085 м

∆Т_f = 0.201 ° С

T_{Решения} = Т_воды – ∆Т_f

T_{Решения} = 0.0°С – 0.201°С

T_{Решения} = –0.201°С

Температура замерзания электролитического раствора составляет -0.201°С.

Часто задаваемые вопросы | FAQs

Как найти температуру замерзания раствора и температуру кипения любого раствора?

Моляльность можно использовать для определения температуры кипения и замерзания любого раствора.

Во-первых, мы должны умножить общее количество частиц, образовавшихся в растворе при его растворении, на моляльность раствора, обозначенную буквой «m». Сделав это, мы получим значение общей концентрации растворенных частиц в растворе. После сравнения этих значений более высокая концентрация раствора приводит к высокой температуре кипения, тогда как более низкое значение соответствует низкой температуре замерзания.

Почему у воды одинаковые температуры плавления и замерзания?

Плавление и замерзание — два разных физических процесса.

Для воды это жидкое вещество с одинаковой температурной точкой как для процесса плавления, так и для процесса замерзания. В процессе замерзания атомы воды теряют энергию, прекращают движение и объединяются в прочную структуру, что приводит к образованию твердого тела. Плавление противоположно замерзанию. Но оба происходят при одной и той же температуре.

Дайте простое определение точки замерзания?

Температура замерзания различна для каждого вещества.

Это температура, при которой рассматриваемая жидкость становится твердой. Как видно в случае точки плавления, давление увеличивается, что постепенно увеличивает температуру замерзания. Для некоторых веществ точка замерзания будет меньше точки плавления в зависимости от природы веществ — например, органические соединения, такие как жиры, смеси и т. д.

Каким методом можно перевести градусы Фаренгейта в градусы Цельсия?

Формула, которая широко используется для преобразования температуры из градусов Фаренгейта в градусы Цельсия, упоминается ниже:

Чтобы перевести шкалу Фаренгейта в шкалу Цельсия, сначала нужно из любого заданного значения температуры вычесть 32, а затем умножить полученные числа на 5556 или на (5/9). Это Формула преобразования F° в C°.