275 [1024x768]

284

ROZTWORY I RÓWNOWAGI FAZOWE

czystego rozpuszczalnika i roztworu. Punkt krzepnięcia osiągany jest wówczas, gdy prężności nad cieczą i wydzielającymi się podczas krzepnięcia kryształami zrównają się. Ponieważ podczas krzepnięcia roztworu krzepnie zwykle najpierw czysty rozpuszczalnik, wobec tego punkty krzepnięcia znajdujemy z. przecięcia się krzywych ciekłego rozpuszczalnika i roztworu z krzywą ciała stałego dla rozpuszczalnika. Widzimy z rys. 4.4, że temperatura krzepnięcia roztworu jest zawsze niższa od temperatury krzepnięcia czystego rozpuszczalnika. Metody badania obniżenia temperatury krzepnięcia i podwyższenia temperatury wrzenia noszą nazwę kriometrii i ebuliometrii.

Dla wyprowadzenia zależności pomiędzy podwyższeniem temperatury wrzenia, a stężeniem rozpuszczonej nielotnej substancji, posłużymy się równaniem (4.8). Załóżmy, że roztwór jest rozcieńczony. W naszym przypadku Ap będzie oznaczać obniżenie prężności pary, a AT zmianę temperatury wrzenia wskutek zmiany p. Przyjmiemy też, że AK = V_%, a więc objętości pary, gdyż objętość cieczy możemy zaniedbać. V_t natomiast, zgodnie z równaniem stanu gazu doskonałego, wynosi RT/p. Otrzymujemy

A //„ RT\

A7;

(4.21)

Biorąc pod uwagę zależność (4.20) dochodzimy do równania

(4.22)

Ebuliomitria Zgodnie z równaniem (3.90) otrzymujemy podstawowe równanie ebuliometrii

A T_m = K_% ni gdzie

(4.23)

_K = RT\ Af,

*    1000 A H _m

(4.24)

nosi nazwę stałej ebuliometrycznej i jest wielkością charakterystyczną dla danego rozpuszczalnika. Do wyrażenia na K„ wchodzą: 7\ — temperatura wrzenia czystego rozpuszczalnika. A/, —jogo masa cząsteczkowa, AH_w— molowe ciepło parowania rozpuszczalnika, R — stała gazowa.

Przykład

Roztwór zawierający 0,2014 g dwufenyloaminy w 20,! g benzenu wrze w temp. 80.255°C. Obliczyć masę cząsteczkową dwufenyloaminy, jeżeli ciepło parowania benzenu wynosi 94,9 cal'g. Temperatura wrzenia benzenu równa jest 80,l°C_t

ST_W = m AT*

m_z• 1000 Afi-m,