Как связано понижение температуры замерзания с концентрацией раствора? Приведите уравнение и объясните с использованием диаграммы состояния.

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16722
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Как связано понижение температуры замерзания с концентрацией раствора? Приведите уравнение и объясните с использованием диаграммы состояния.

Ответ:

Раствор, в отличие от чистой жидкости, не отвердевает целиком при постоянной температуре; при некоторой температуре, называемой температурой начала кристаллизации, начинают выделяться кристаллы растворителя и по мере кристаллизации температура раствора понижается (поэтому под температурой замерзания раствора всегда понимают именно температуру начала кристаллизации). Замерзание растворов можно охарактеризовать величиной понижения температуры замерзания равной разности между температурой замерзания чистого растворителя и температурой начала кристаллизации раствора Рассмотрим диаграмму состояния растворителя и растворов различной концентрации (рисунок 1), на которой кривая есть зависимость давления пара над твердым растворителем, а кривые зависимости давления пара над чистым растворителем и растворами с возрастающими концентрациями, соответственно. Кристаллы растворителя будут находиться в равновесии с раствором только тогда, когда давление насыщенного пара над кристаллами и над раствором одинаково. Поскольку давление пара растворителя над раствором всегда ниже, чем над чистым растворителем, температура, отвечающая этому условию, всегда будет более низкой, чем температура замерзания чистого растворителя. При этом понижение температуры замерзания раствора не зависит от природы растворенного вещества и определяется лишь соотношением числа частиц растворителя и растворенного вещества. Показано, что понижение температуры замерзания раствора прямо пропорционально моляльной концентрации раствора: криоскопическая постоянная растворителя – определяется природой растворителя.