Сұйылтылған ерітінділердің қату және қайнау температуралары

Сұйықтың қату температурасы дегеніміз - оның сұйық және қатты күйлерінде бетіндегі буының қысымдары біріне –бірі тең болатын температура. 0 ⁰С-та мұз бен сұйық судың бетіндегі буының қысымы тең болады (0,6 кПа).

Сондықтан 0 ⁰С таза судың қату температурасы.

0 ⁰С-та ерітіндінің бетіндегі буының қысымы 0,6 кПа-дан кем болады, сондықтан мұз бен су ерітіндісінің бірге болуы 0 ⁰С-тан төменірек температурады болады. Демек, ерітіндінің қату температурасы таза ерітіндісімен төмен болады.

Физика пәнінен белгілі, қайнау дегеніміз - сұйық зат бетіндегі оның қаныққан буының қоршаған орта қысымымен теңделуінен туындайтын құбылыс. Міне сондықтан сұйықтарды қайнату үшін сыртқы энергия көзінен жылу бере отырып, оның қаныққан бу шамасын сыртқы қоршаған орта қысымына теңелдіреді. Ол төмендегіше өрнектеледі:
t = K_э т

мұндағы; t- температура өзгерісі,

K_э- эбулиоскопиялық константа,

т- ерітінді молялдығы.

Сұйықтық қайнау температурасы – ол сұйық бетіндегі буының қысымы сыртқы атмосфералық Р теңесетін температура.

Суды алсақ ол 100 ⁰С оның буының қысымы 101,3 кПа, сондықтан 1 атм қысымда су 100 ⁰С-та қайнайды.

Суда бір затты еріткенде, бу қысымы кемиді. Соның салдарынан 100 ⁰С ерітіндінің бетіндегі бу қысымы 101,3 кПа –ден кем болады. Оны атмосфералық қысымға жеткізу үшін ерітіндіні 100 ⁰С-тан жоғары қыздыру керек. Сондықьар ерітіндінің қайнау температурасы ерігіштігінен жоғары болады. Демек, еріген зат ерітіндінің қату температурасын төмендетіп, қайнау температурасын жоғарылатады.
1887 жылы Рауль келесідей заң ашты:

1. Қату темрпературасының төмендеуі, еріткіштің сол салмақ мөлшерінде еріген заттың мөлшеріне пропорционал.

Бір моль заттың 1000 г еріткіште еріткендегі температурасының төмендеуі әрбір еріткіштің өзіне тән тұрақты шама. Оны еріткіштің криоскопиялық константасы дейді.

Рауль заңы математикалық тілде келесідей жазылады:
t = K С_М
мұнда: t- қату температурасының төмендеуі;

К- криоскопиялық константа;

С_М- 1000 г еріткіште еріген заттың моль саны;

С_М- заттың граммен алынған массасын молекулалық массасына бөлгенге тең

Сонда,

T_қайн = E C_M

Е_су=0,52

К_су = 1,86