تفاوت بین فرورفتگی نقطه انجماد و ارتفاع نقطه جوش

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت کلیدی – افسردگی نقطه انجماد در مقابل افزایش نقطه جوش

فرورفتگی نقطه انجماد باعث انجماد محلول در دمای کمتر از نقطه انجماد حلال خالص به دلیل افزودن املاح می شود. افزایش نقطه جوش به دلیل افزودن املاح باعث می شود که محلول در دمایی بالاتر از نقطه جوش حلال خالص بجوشد. بنابراین، تفاوت اصلی بین فرورفتگی نقطه انجماد و ارتفاع نقطه جوش این است که فرورفتگی نقطه انجماد نقطه انجماد یک محلول را کاهش می دهد در حالی که ارتفاع نقطه جوش باعث افزایش نقطه جوش یک محلول می شود.

فرورفتگی نقطه انجماد و بالا رفتن نقطه جوش از خواص جمعی ماده هستند. این بدان معنی است که آنها فقط به مقدار املاح بستگی دارند، نه به ماهیت املاح.

افسردگی نقطه انجماد چیست؟

فرورفتگی نقطه انجماد کاهش نقطه انجماد یک حلال به دلیل افزودن یک املاح به حلال است. یک خاصیت جمعی است. این بدان معناست که فرورفتگی نقطه انجماد فقط به مقدار املاح بستگی دارد نه به ماهیت املاح. هنگامی که فرورفتگی نقطه انجماد رخ می دهد، نقطه انجماد حلال به مقدار کمتری نسبت به حلال خالص کاهش می یابد. فرورفتگی نقطه انجماد دلیل این است که آب دریا حتی در دمای صفر درجه سانتیگراد (نقطه انجماد آب خالص) در حالت مایع باقی می ماند. فرورفتگی نقطه انجماد را می توان به صورت زیر نشان داد.

ΔT_f=T_f(حلال) – T_{f(محلول)}

یا

ΔT_f=K_fm

در این،

• ΔT_{f فرورفتگی نقطه انجماد است،}
• T_{f(حلال) نقطه انجماد حلال خالص است}
• T_{f(محلول)نقطه انجماد محلول است (حلال + املاح)}
• K_{f ثابت فرورفتگی نقطه انجماد است}
• m مولالیته محلول است.

با این حال، املاح اضافه شده باید یک املاح غیر فرار باشد، در غیر این صورت، املاح روی نقطه انجماد حلال تأثیر نمی گذارد زیرا به راحتی تبخیر می شود. نه تنها برای محلول‌ها، بلکه می‌توان از این مفهوم برای توضیح تغییرات نقطه انجماد مخلوط‌های جامد نیز استفاده کرد. ترکیب جامد ریز پودر شده در صورت وجود ناخالصی (مخلوط جامد-جامد) نقطه انجماد کمتری نسبت به ترکیب جامد خالص دارد.

نقطه انجماد دمایی است که در آن فشار بخار یک حلال و فشار بخار شکل جامد آن حلال برابر است.اگر یک املاح غیر فرار به این حلال اضافه شود، فشار بخار حلال خالص کاهش می یابد. سپس شکل جامد حلال می تواند با حلال حتی در دماهای پایین تر از نقطه انجماد معمولی در تعادل باقی بماند.

ارتفاع نقطه جوش چیست؟

افزایش نقطه جوش افزایش نقطه جوش یک حلال به دلیل افزودن یک املاح به حلال است. در اینجا نقطه جوش محلول (پس از افزودن املاح) بالاتر از حلال خالص است. بنابراین، دمایی که محلول در آن شروع به جوشیدن می‌کند، بالاتر از دمای معمولی است.

شکل 01: تفاوت نقطه انجماد و نقطه جوش بین حلال خالص و محلول ها (حلال + املاح)

با این حال، املاح اضافه شده باید یک املاح غیر فرار باشد، در غیر این صورت، املاح به جای حل شدن در حلال، تبخیر می شود. ارتفاع نقطه جوش نیز یک ویژگی جمعی است به طوری که فقط به مقدار املاح بستگی دارد (نه به ماهیت املاح).

ΔT_b=T_b(حلال) – T_{b(محلول)}

یا

ΔT_b=K_bm

در این،

• ΔT_{b ارتفاع نقطه جوش است}
• T_{b(حلال) نقطه جوش حلال خالص است}
• T_{b(محلول)نقطه جوش محلول است (حلال + املاح)}
• K_{b ثابت ارتفاع نقطه جوش است}
• m مولالیته محلول است

یک مثال رایج از این پدیده نقطه جوش محلول نمک آبی است. محلول نمک در دمای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد (نقطه جوش آب خالص) می جوشد.

تفاوت بین افسردگی نقطه انجماد و افزایش نقطه جوش چیست؟

نقطه انجماد در مقابل ارتفاع نقطه جوش
فرورفتگی نقطه انجماد کاهش نقطه انجماد یک حلال به دلیل افزودن یک املاح به حلال است.	بالا رفتن نقطه جوش افزایش نقطه جوش یک حلال به دلیل افزودن یک املاح به حلال است.
دما
فرورفتگی نقطه انجماد نقطه انجماد محلول را کاهش می دهد.	ارتفاع نقطه جوش نقطه جوش محلول را افزایش می دهد.
اصل
فرورفتگی نقطه انجماد باعث انجماد محلول در دمای کمتر از حلال خالص می شود.	افزایش نقطه جوش باعث می شود محلول در دمایی بالاتر از حلال خالص بجوشد.
معادله
افسردگی نقطه انجماد با ΔTf داده می شود=Tf(حلال) – Tf(محلول) یا ΔTf=Kfm.	ارتفاع نقطه جوش ΔTb=Tb(حلال) – Tb(محلول) یا ΔTb=Kbm.

خلاصه - افسردگی نقطه انجماد در مقابل افزایش نقطه جوش

فرورفتگی نقطه انجماد و افزایش نقطه جوش دو ویژگی اصلی جمعی ماده هستند. تفاوت بین فرورفتگی نقطه انجماد و ارتفاع نقطه جوش در این است که فرورفتگی نقطه انجماد نقطه انجماد یک محلول را کاهش می دهد در حالی که ارتفاع نقطه جوش باعث افزایش نقطه جوش یک محلول می شود.