Ključna razlika – Sniženje točke smrzavanja u odnosu na povišenje točke ključanja
Depresija točke ledišta uzrokuje smrzavanje otopine na nižoj temperaturi od točke ledišta čistog otapala zbog dodavanja otopljenih tvari. Povišenje vrelišta uzrokuje da otopina vrije na višoj temperaturi od vrelišta čistog otapala zbog dodavanja otopljenih tvari. Stoga je ključna razlika između snižavanja točke smrzavanja i povišenja vrelišta u tome što snižavanje točke ledišta snižava točku smrzavanja otopine, dok povišenje točke vrelišta povećava vrelište otopine.
Depresija ledišta i povišenje vrelišta koligativna su svojstva materije. To znači da ovise samo o količini otopljenih tvari, a ne o prirodi otopljene tvari.
Što je depresija točke smrzavanja?
Depresija točke ledišta je smanjenje točke ledišta otapala zbog dodavanja otopljene tvari u otapalo. To je koligativno svojstvo. To znači da smanjenje točke ledišta ovisi samo o količini otopljenih tvari, a ne o prirodi otopljene tvari. Kada dođe do pada ledišta, ledište otapala pada na nižu vrijednost od one čistog otapala. Sniženje ledišta je razlog zašto morska voda ostaje u tekućem stanju čak i na 0°C (ledište čiste vode). Sniženje točke smrzavanja može se dati kao ispod.
ΔTf=Tf(otapalo) – Tf(otopina)
Ili
ΔTf=Kfm
U ovome,
- ΔTf je depresija točke smrzavanja,
- Tf(otapalo) je točka ledišta čistog otapala
- Tf(otopina)je točka ledišta otopine (otapalo + otopljene tvari)
- Kf je konstanta sniženja točke ledišta
- m je molalitet otopine.
Međutim, dodana otopljena tvar trebala bi biti nehlapljiva otopljena tvar, ako nije, otopljena tvar ne utječe na točku smrzavanja otapala jer lako ispari. Ne samo za otopine, već se ovaj koncept može koristiti i za objašnjenje promjena u točki ledišta čvrstih smjesa. Čvrsti spoj u finom prahu ima nižu točku ledišta od čistog krutog spoja kada su prisutne nečistoće (smjesa kruto-kruto).
Ledište je temperatura pri kojoj su tlak pare otapala i tlak pare krutog oblika tog otapala jednaki. Ako se ovom otapalu doda nehlapljiva otopljena tvar, tlak pare čistog otapala se smanjuje. Tada čvrsti oblik otapala može ostati u ravnoteži s otapalom čak i na nižim temperaturama od normalne točke smrzavanja.
Što je povišenje vrelišta?
Povišenje vrelišta je povećanje vrelišta otapala zbog dodavanja otopljene tvari u otapalo. Ovdje je vrelište otopine (nakon dodavanja otopljenih tvari) više od vrelišta čistog otapala. Stoga je temperatura na kojoj otopina počinje vrijeti viša od uobičajene temperature.
Slika 01: Razlike u točki ledišta i vrelišta između čistog otapala i otopina (otapalo + otopljene tvari)
Međutim, dodana otopljena tvar treba biti nehlapljiva otopljena tvar, inače će otopljena tvar prije ispariti nego se otopiti u otapalu. Povišenje vrelišta također je koligativno svojstvo tako da ovisi samo o količini otopljenih tvari (ne o prirodi otopljene tvari).
ΔTb=Tb(otapalo) – Tb(otopina)
Ili
ΔTb=Kbm
U ovome,
- ΔTb je povišenje vrelišta
- Tb(otapalo) točka je vrelišta čistog otapala
- Tb(otopina)je vrelište otopine (otapalo + otopljene tvari)
- Kb je konstanta povišenja vrelišta
- m je molalitet otopine
Uobičajeni primjer ovog fenomena je vrelište vodene otopine soli. Otopina soli vrije na temperaturama višim od 100°C (vrelište čiste vode).
Koja je razlika između pada točke ledišta i povišenja točke ključanja?
Točka ledišta u odnosu na visinu vrelišta |
|
Depresija točke ledišta je smanjenje točke ledišta otapala zbog dodavanja otopljene tvari u otapalo. | Povišenje vrelišta je povećanje vrelišta otapala zbog dodavanja otopljene tvari u otapalo. |
Temperatura | |
Depresija točke smrzavanja smanjuje točku smrzavanja otopine. | Povišenje vrelišta povećava vrelište otopine. |
Princip | |
Snižavanje točke ledišta uzrokuje smrzavanje otopine na nižoj temperaturi od čistog otapala. | Povišenje vrelišta uzrokuje ključanje otopine na višoj temperaturi od čistog otapala. |
Jednadžba | |
Depresija točke ledišta dana je kao ΔTf=Tf(otapalo) – Tf(otopina) ili ΔTf=Kfm. | Povišenje vrelišta ΔTb=Tb(otapalo) – Tb(otopina) ili ΔTb=Kbm. |
Sažetak – Depresija točke smrzavanja u odnosu na povišenje točke ključanja
Depresija točke ledišta i povišenje točke ključanja dva su glavna koligativna svojstva materije. Razlika između snižavanja točke smrzavanja i povišenja točke vrelišta je u tome što snižavanje točke ledišta snižava točku ledišta otopine, dok povišenje točke vrelišta povećava točku vrelišta otopine.