Online kalkulátor második törvénye Raul és a fagy

Egyes autósok, amennyire én tudom, inkább a tél, hogy töltse ki az ablaktörlő tartály vodka. Vodka nem fagy a tél, és miért, és ha igen, milyen hőmérsékleten? A válasz erre a kérdésre ad nekünk kémia.

Kezdjük néhány definíciót.

Mint ismeretes, a vodka - oldatot etanolt is tartalmaz.

És mi a megoldás? Ez a homogén keveréket legalább két komponensből, amelyek közül az egyik az úgynevezett oldószert, és egy másik oldott anyag. Az oldószert egy olyan komponens, amelynek fizikai állapot nem változik képződése során oldatot (például víz-cukor változások a szilárd anyag folyékony, vízzel - oldószer), vagy, abban az esetben, olyan anyagokat, amelyek az azonos fázisú komponens, amely nagyobb. Az oldatokat szilárd, folyékony és gáz halmazállapotú (a levegő mint gázok keveréke - a gáz-halmazállapotú oldat).

A kémiai szempontból, az oldatot - a diszpergált rendszert, azaz a rendszer, amelyben két vagy több anyagból vannak töredezett állapotban, és ezek a részecskék egyenletesen vannak eloszlatva egymáshoz képest, és kölcsönhatásba.

A különbség itt a diszperziós fok.
Ha a részecskeméret az anyagok a rendszert alkotó egyenlő vagy kisebb, (a méret atomok, molekulák és ionok), ez a molekuláris diszperz rendszer. vagy egy igazi megoldás.
Ha az anyagok szemcsemérete méretek, ez a kolloid-eloszlású rendszert. vagy kolloid oldat.
Ha a részecske mérete nagy, akkor a durva rendszer.

Között valódi oldatok viszont szekretálnak két osztályba - elektrolit oldatok (ionok), amelyek vezetik az elektromos áramot, és nem megoldások elektrolitok (molekulák).

részecskék vannak keverve egy oldatot anyagok kölcsönhatásba léphet egymással. Mivel a jelenléte vagy hiánya a szemcsék közötti kölcsönhatások oldatban olyan megoldások osztható valós és az ideális. Az igazi megoldások tulajdonságai változzanak a kezdeti molekulák miatt intermolekuláris kölcsönhatások és kémiai anyagok oldatban. Az ideális megoldás gyakorlatilag nincs részecske kölcsönhatás, és az oldott anyag megtartja tulajdonságait. Ideális valamennyi koncentrációnál az oldatok, a komponensei, amelyek nagyon hasonlóak a fizikai és kémiai tulajdonságok, és a kialakulását, amelyek nem kíséri volumenváltozásokat és izoláljuk vagy hő felszívódását.

1887-ben, a francia Himik Fransua Marie Raoul (1830-1901) tanulmányozták leengedi az kristályosodási hőmérséklet (fagyasztás), és a gőznyomás csökkenésével (vagy növelje a forráspont) az oldószer, amikor táplálunk bele oldott anyag nyitott több törvény, törvények Raoul most hívott. Ez a mennyiségi törvények, amelyek leírják a kollégiumi. azaz a koncentrációjától függően, de nem a természet az oldott anyag, a tulajdonságait a megoldásokat. Ezek a törvények és viselkedésének leírására ideális megoldásokat.

A parciális gőznyomása komponense az oldat egyenesen arányos a móltörtje az oldatban, az arányossági együttható egyenlő a telített gőz nyomása a tiszta komponens.

Vagy abban az esetben, kétkomponensű megoldás

A relatív csökkentése parciális nyomása az oldószergőzök fenti (A) az oldat nem természetétől függ az oldott anyag és az egyenlő annak móltörtje az oldatban.

A törvény két következménye van, amely az úgynevezett második törvénye Raul.

A második törvénye Raul azt mondja, hogy

Hőmérsékletének csökkentése kristályosítási végtelenül híg oldatban nem természetétől függ az oldott anyag és közvetlenül arányos a molal koncentrációja az oldat.

Növelése a visszafolyatás hőmérséklete végtelenül híg oldatban a nem-illékony anyagok nem természetétől függ az oldott anyag és közvetlenül arányos a molal az oldat koncentrációja

Az arányossági együtthatók K és E Ezekben az egyenletekben - oszmométerek és ebulioskopicheskaya állandó oldószer, amelynek fizikai értelmében a kristályosodási hőmérséklet és növeli a forráspontja az oldatot a molal koncentráció 1 mól / kg. Solutions koncentrációjú - 1 mol / kg, általában nem ad egy végtelenül híg, úgy, hogy a meghatározása ezek az állandók származik a extrapolációja alacsony koncentrációja. Emlékezzünk, hogy a molal koncentráció (nem tévesztendő össze a moláris) - az aránya mól oldott anyag tömegének az oldószer.

Ha bármilyen megoldás feltétele, hogy a jogszabályok ideális megoldás bármilyen koncentráció, ez az úgynevezett tökéletes megoldás. Amikor az oldat kezd a törvénytisztelet ideális megoldások csak elegendően nagy hígításban, ez egy végtelenül híg oldatban (az oldott anyag koncentrációja nullához). Minden más esetben, a megoldás tekinthető valódi.

Minden az elektrolit oldatok - valódi megoldásokat, mint az oldott anyag disszociál ionokra bennük. Raoult törvénye ezeket a megoldásokat nem teljesülnek, még ha a végtelenül híg oldatok.

Abban az esetben, oldatok elektrolitok nem - minél hígabb az oldat, annál közelebb az ideális tulajdonságokkal. Homogén keveréke nem poláros anyagok (szénhidrogének) közel vannak az ideális oldatokkal.

Most vissza a vodka.

Ugyanakkor több helyen az interneten láttam, csak a második Raoult törvénye, hogy értékelje a fagyáspont vodka. Nincs pontos figyelembe véve a fagyasztás vodka és alkalmazhatóságát a második törvénye Raul, én nem találtam (vegyész itt), de az adatok eléggé közel van asztal, így az egész számítás alábbi én változatlanul hagyja, hogy bemutassa a használatát a számológép, azzal a kitétellel,, vodka, hogy a forráspontja második törvénye Raul nincs meghatározva, és a fagy is lehetőség van.

Vodka, szénhidrogén-vízben oldjuk, így a második Raoult-törvény alkalmazható meghatározására a fagyáspont vodka.

Az oldószer ebben az esetben víz. Oszmométerek állandó, és ebulioskopicheskaya érte meg vannak adva az Handbook Ebulioskopicheskie és oszmométerek állandóit oldószert. A százalékok sootnoschenie alkohol és víz ismert - 40%. Ebből tudjuk meg a molal koncentrációja vodka.

Határozza meg, hogy mennyi alkoholt (m1) hozzá kell adni per kg víz (m2), és így egy 40% arányban (K)
,
ezért

Így kapunk 40% -os oldat 1 kg vízben szükséges, hogy átjárja körülbelül 666,6 (6) Alkohol gramm (mint a nem ok arra, hogy hagyjon fel használatra).

Most meg kell határozni, hogy hány mol ez a szer. Ehhez tudnunk kell, hogy a moláris tömege alkoholt. Tekintettel arra a tényre, hogy a képlet etanol ismert, hogy minden, a számológép segítségével móltömeg vegyületek. Azt találjuk, hogy az alkohol móltömege 46 g / mol. Súlyt elosztjuk a az alkohol, hogy a móltömegének találják, hogy kilogrammonként oldószert kell 14,49 mol alkoholra számítva.

További szorzás cryoscopic állandó, azt látjuk, a változás a fagyáspont. Csökkentésével a kristályosodási hőmérséklete (fagyáspont) az oldószer - vizet a kapott értéket, azt találjuk, kristályosodási hőmérséklet (-27) vodka.

Azonban, tekintettel a megoldások nem mondják, hogy „kristályosodási hőmérséklet oldat”, és a „forrás hőmérsékleten az oldat”. Mondjuk így - „kristályosodás felső határhőmérséklete” és a „kezdeti forráspont”.

Az a tény, hogy mindkét át forraljuk (oldószer elpárolog), és a kristályosodás (a kristályokat elkülönített oldószer) a visszamaradó oldatot megnövekedett oldott anyag koncentrációja, és ennek következtében a további csökkentését a kristályosítási hőmérséklet vagy növekedését a forráspont.
Ez a hatás alapja a tisztítási eljárások az anyagok, vagyis a tisztító oldószer, például a víz - a szennyeződések, amelyek nem tudta eltávolítani hagyományos szűréssel. Kristályosodó oldószert (különösen a korai kristályosítási) tartalmaz kevesebb szennyeződést (oldott anyag), mint a maradék oldatot. Ismételten a kristályosítás megismétlésével oldatot, és minden egyes alkalommal szennyeződések eltávolítása dúsított maradékot oldat, lehet elérni jelentős mértékű tisztítási (kristályosítási eljárás). Ugyanez történik a forrás hőmérsékletén - gőz tartalmaz kevesebb szennyező anyag a maradék oldatot. A kapott gőzt kondenzáltatjuk, és újra bepároljuk ismét, elérése a szennyező anyagok eltávolítása (desztillációs módszer).

Az alábbiakban egy számológép meghatározására a kezdeti fagyasztás és forrásban lévő megoldások megismételve a fenti számítások.
Az alapértelmezett értékek megfelelnek az ügy csak vodkát.