Закон Рауля
В серии многочисленных работ, опубликованных в 1882 \-1886 гг\., Ф\. Рауль вместо соляных растворов изучал понижение точки замерзания, вызываемое органическими веществами, растворенными в воде и других растворителях\. Проводя эксперименты, он растворял определенные количества различных органических веществ \(число молей\) в 1000 г воды и определял точку замерзания полученного раствора\.
Результаты части этих экспериментов представлены в таблице\.
Ученый пришел к количественному выводу чрезвычайной важности: при растворении одного моля любого органического вещества в 1000 г растворителя наблюдается одно и то же понижение температуры замерзания.
Последователи Рауля выяснили, что температуры замерзания растворов неорганических веществ изменяются на большую величину, чем в случае растворов органических веществ. И, что самое интересное, если исследовали растворы хлорида натрия и аналогичных солей, то температура понижалась в два раза больше, чем ожидалось, а если хлорида бария и аналогичных ему солей, то в 3 раза. Результаты получались аналогичными, если в 1 л воды растворяли 1 моль не только соли, но и кислоты или щелочи.
Эти наблюдения позволили Аррениусу утверждать, что в растворе содержится больше частиц, чем имелось в наличии молекул растворенного вещества, следовательно, молекулы растворенного вещества в растворе распадаются на ионы.
Криоскопия
По результатам проведенных исследований Рауль в 1885 г. разработал метод, позволяющий изучать растворенные вещества, основываясь на наблюдении температур замерзания их растворов, который назвал криоскопией.
Криоскопический метод определения молекулярной массы какого-либо вещества основан на понижении температуры замерзания раствора этого вещества по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя.
Данный метод позволил определять молекулярную массу настолько надежно, просто и быстро, что вскоре вытеснил метод, основанный на определении плотности пара. И сегодня этот метод широко применяется в обычной химической практике, особенно в органической химии, для идентификации неизвестных веществ.
Охлаждающие жидкости
Понижение температуры кристаллизации при образовании растворов находит разнообразное практическое применение. Например, для охлаждения в зимних условиях двигателей внутреннего сгорания вместо воды используют антифриз.
Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. В процессе работы жидкость может нагреваться до 100 оС и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависят эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Охлаждающая жидкость должна иметь высокую теплоемкость, теплопрводность, температуру кипения, текучесть, а также низкую температуру кристаллизации и низкий коэффициент объемного расширения, не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы.
Выберите все верные утверждения, соответствующие содержанию текстов.
- Метод криоскопии используют только при проведении учебных практических работ по физической химии.
- Антифриз должен иметь низкую теплоемкость и теплопроводность, но высокую температуру кипения.
- При растворении одного моля какого – либо вещества в 1000 г. растворителя получается одно и то же понижение точки замерзания.
- Растворы замерзают при более низкой температуре, чем растворитель.
- Температура замерзания раствора не зависит от концентрации растворенного вещества.
- Растворы неорганических веществ замерзают при более низкой температуре, чем растворы органических веществ той же концентрации в том же растворителе.