Значение слова криоскопия

КРИОСКОПИЯ (от крио... и... скопия) метод определения молекулярной массы вещества, основанный на измерении понижения температуры замерзания его разбавленного раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя (см. Рауля законы).

(от крио... и ...скопия ), метод физико-химического исследования, основанный на измерении понижения температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя. Согласно Рауля законам , для бесконечно разбавленного раствора (при отсутствии электролитической диссоциации ) существует зависимость Dtk = Ek×n, где Dtk ≈ понижение температуры замерзания раствора, ╟С; n ≈ концентрация раствора. Коэффициент Ek называется криоскопической постоянной растворителя. Значение Ekдля различных жидкостей различно: например, для воды оно составляет 1,86, для бензола 5,07, для уксусной кислоты 3,90, для диоксана 4,63, для фенола 7,27. Зная Ek, можно вычислить молекулярную массу М вещества по формуле М=Р1×Ек╥1000/Р2Dtk, где P1 и P2 ≈ соответственно масса растворённого вещества и растворителя в г. Разность температур Dtк измеряют обычно метастатическим термометром или с помощью термопары. Методом К. могут быть определены значения Ek для веществ с известной молекулярной массой, а также концентрация вещества в растворе.

Лит.: Киреев В. А., Краткий курс физической химии, 4 изд., М., 1969; Справочник химика, 2 изд., т. 3, М.≈ Л., 1964, с. 485.

Криоскопия — метод исследования растворов, в основе которого лежит измерение раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя . Был предложен Ф. Раулем в 1882 году .

Давление пара над раствором нелетучего вещества практически полностью определяется давлением пара растворителя и может быть выражено уравнением (согласно закону Рауля ):

p = p ⋅ x где x — мольная доля растворителя.

Видно, что оно ниже, чем давление пара над чистым растворителем, и снижается с ростом концентрации растворенного вещества.

В то же время при замерзании раствора давление пара над твердой фазой должно быть равно давлению пара над жидкостью. Если при замерзании раствора выделяется чистый растворитель, то давление пара над жидким раствором должно быть равно давлению пара над твердым чистым растворителем. Как было показано выше, давление пара над раствором ниже давления пара над чистым жидким растворителем, а следовательно, и соответствующее температуре замерзания равновесие для раствора будет устанавливаться при меньших температурах, чем для чистого растворителя. Это явление имеет важное значение в природе и технике.

Из приведенного выше выражения , с учетом уравнения Клапейрона — Клаузиуса можно показать, что изменение температуры замерзания ΔT для разбавленных растворов может быть рассчитано по формуле:

$\Delta T_{cr}= \left [ \frac {R\cdot (T_{cr}^0)^2M_1}{\Delta H_{cr} \cdot 1000} \right ] \cdot n_2$ где ΔH — энтальпия замерзания ; M — молярная масса растворителя; n — моляльная концентрация растворенного вещества.

Здесь выражение в квадратных скобках зависит только от природы растворителя — это так называемая криоскопическая постоянная растворителя k:

ΔT = k ⋅ n

Для воды k = 1,84 K, для железа 110 K.

Измеряя ΔT, можно определить молярную массу растворенного вещества, в соответствии с выражением:

$M_2= \frac{k \cdot a}{\Delta T_{cr}}$ где a — число граммов растворенного вещества, приходящееся на 1000 граммов растворителя.

Криоскопия может быть использована для определения активности растворителя, в соответствии с соотношением:

$\ln a_1 = - \frac{\Delta H_{cr}}{RT_{cr}^0T_{cr}}\Delta T_{cr}$

Кроме того, с помощью криоскопии можно определять степень диссоциации слабых электролитов, чистоту вещества, изучать комплексообразование в растворах и пр.