Forskellen mellem frysepunktsdepression og kogepunktshøjde

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Nøgleforskel – frysepunktsdepression vs kogepunktshøjde

Frysepunktssænkning får en opløsning til at fryse ved en lavere temperatur end frysepunktet for det rene opløsningsmiddel på grund af tilsætning af opløste stoffer. Forhøjelse af kogepunktet får en opløsning til at koge ved en højere temperatur end kogepunktet for det rene opløsningsmiddel på grund af tilsætning af opløste stoffer. Derfor er den vigtigste forskel mellem frysepunktsnedsættelse og kogepunktshøjde, at frysepunktsnedsættelsen sænker frysepunktet for en opløsning, mens kogepunktshøjden øger kogepunktet for en opløsning.

Frysepunktssænkning og kogepunktshøjde er kolligative egenskaber ved stof. Det betyder, at de kun afhænger af mængden af opløste stoffer, ikke af arten af opløst stof.

Hvad er frysepunktsdepression?

Frysepunktssænkning er faldet i frysepunktet for et opløsningsmiddel på grund af tilsætning af et opløst stof til opløsningsmidlet. Det er en kolligativ ejendom. Dette betyder, at nedsættelse af frysepunktet kun afhænger af mængden af opløste stoffer, ikke af arten af opløst stof. Når frysepunktsnedsættelsen har fundet sted, falder opløsningsmidlets frysepunkt til en lavere værdi end det rene opløsningsmiddel. Frysepunktsnedsættelsen er årsagen til, at havvand forbliver i flydende tilstand selv ved 0°C (frysepunktet for rent vand). Frysepunktsnedsættelsen kan angives som nedenfor.

ΔT_f=T_f(solvent) – T_f(solution)

Eller

ΔT_f=K_fm

I dette,

• ΔT_{f er frysepunktet depression,}
• T_{f(opløsningsmiddel) er frysepunktet for rent opløsningsmiddel}
• T_{f(opløsning)er opløsningens frysepunkt (opløsningsmiddel + opløste stoffer)}
• K_{f er frysepunktets depressionskonstant}
• m er opløsningens molalitet.

Det tilsatte opløste stof bør dog være et ikke-flygtigt opløst stof, hvis ikke påvirker det opløste stof ikke frysepunktet for opløsningsmidlet, fordi det let bliver fordampet. Ikke kun for løsninger, men dette koncept kan også bruges til at forklare ændringerne i frysepunktet for faste blandinger. Den fint pulveriserede faste forbindelse har et lavere frysepunkt end den rene faste forbindelse, når der er urenheder til stede (fast-fast blanding).

Frysepunktet er den temperatur, ved hvilken damptrykket af et opløsningsmiddel og damptrykket i den faste form af det opløsningsmiddel er ens. Hvis et ikke-flygtigt opløst stof tilsættes til dette opløsningsmiddel, falder damptrykket af det rene opløsningsmiddel. Så kan den faste form af opløsningsmidlet forblive i ligevægt med opløsningsmidlet selv ved lavere temperaturer end det normale frysepunkt.

Hvad er kogepunktshøjde?

Kogepunktsstigning er stigningen i kogepunktet for et opløsningsmiddel på grund af tilsætning af et opløst stof til opløsningsmidlet. Her er opløsningens kogepunkt (efter tilsætning af opløste stoffer) højere end for det rene opløsningsmiddel. Derfor er temperaturen, ved hvilken opløsningen begynder at koge, højere end den sædvanlige temperatur.

Figur 01: Forskelle mellem frysepunkt og kogepunkt mellem rent opløsningsmiddel og opløsninger (opløsningsmiddel + opløste stoffer)

Det tilsatte opløste stof bør dog være et ikke-flygtigt opløst stof, ellers vil det opløste stof fordampe i stedet for at opløses i opløsningsmidlet. Forhøjelse af kogepunktet er også en kolligativ egenskab, så den afhænger kun af mængden af opløste stoffer (ikke af arten af opløst stof).

ΔT_b=T_{b(opløsningsmiddel)} – T_b(løsning)

Eller

ΔT_b=K_bm

I dette,

• ΔT_{b er kogepunktets højde}
• T_{b(opløsningsmiddel) er kogepunktet for rent opløsningsmiddel}
• T_{b(opløsning)er opløsningens kogepunkt (opløsningsmiddel + opløste stoffer)}
• K_{b er kogepunktets højdekonstanten}
• m er opløsningens molalitet

Et almindeligt eksempel på dette fænomen er kogepunktet for en vandig s altopløsning. En s altopløsning koger ved højere temperaturer end 100°C (kogepunkt for rent vand).

Hvad er forskellen mellem frysepunktsdepression og kogepunktshøjde?

Frysepunkt vs kogepunktshøjde
Frysepunktssænkning er faldet i frysepunktet for et opløsningsmiddel på grund af tilsætning af et opløst stof til opløsningsmidlet.	Forhøjelse af kogepunktet er stigningen i et opløsningsmiddels kogepunkt på grund af tilsætning af et opløst stof til opløsningsmidlet.
Temperatur
Frysepunktssænkning sænker frysepunktet for en opløsning.	Kogepunktsstigning øger kogepunktet for en opløsning.
Princip
Frysepunktssænkning får en opløsning til at fryse ved en lavere temperatur end det rene opløsningsmiddel.	Forhøjelse af kogepunktet får en opløsning til at koge ved en højere temperatur end det rene opløsningsmiddel.
Ligning
Frysepunktssænkning er givet af ΔTf=Tf(solvent) – Tf(solution) eller ΔTf=Kfm.	Kogepunktshøjde ΔTb=Tb(opløsningsmiddel) – Tb(løsning) or ΔTb=Kbm.

Opsummering – frysepunktsdepression vs kogepunktshøjde

Frysepunktssænkning og kogepunktsforhøjelse er to vigtige kolligative egenskaber ved stof. Forskellen mellem frysepunktssænkning og kogepunktsforhøjelsen er, at frysepunktssænkningen sænker frysepunktet for en opløsning, mens kogepunktets stigning øger kogepunktet for en opløsning.