Вопрос:

Температура кристаллизации этиленгликоля 13 °С, температура кристаллизации воды 0 °С. Попробуйте спрогнозировать температуру кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля. Сравните ваш прогноз с истинным значением, найденным в Интернете (например, на сайте http://www.glikoli.ru/etilsprav.htm). Проанализируйте результат, сделайте выводы.

Ответ:

Прогнозирование температуры кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля: 1. **Теоретическое прогнозирование:** Температура кристаллизации раствора этиленгликоля не линейно зависит от концентрации. Для приближенной оценки можно использовать правило Рауля, которое утверждает, что понижение температуры замерзания пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества. Для упрощения допустим, что при 50% этиленгликоля понижение температуры кристаллизации будет примерно в середине между значениями для чистой воды (0 °C) и чистого этиленгликоля (13°C). Таким образом, прогноз будет: (0 + (-13))/2 = -6.5°C. То есть, можно предположить, что температура замерзания будет ниже 0 °C. Однако, это только приблизительная оценка. 2. **Истинное значение:** Истинное значение температуры кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля (по данным, например, с сайта http://www.glikoli.ru/etilsprav.htm) составляет примерно -35 °C. 3. **Сравнение прогноза и истинного значения:** Прогнозируемое значение (-6.5 °C) сильно отличается от истинного значения (-35 °C). Это объясняется тем, что правило Рауля работает для разбавленных растворов, а 50% раствор этиленгликоля не является разбавленным. В случае концентрированных растворов, такие факторы как взаимодействие молекул между собой играют важную роль. В данном случае, между этиленгликолем и водой формируются дополнительные водородные связи, которые еще больше затрудняют кристаллизацию воды. 4. **Выводы:** * **Нелинейность изменения:** Зависимость понижения температуры кристаллизации от концентрации растворенного вещества является нелинейной, особенно для концентрированных растворов. * **Необходимость экспериментальных данных:** Для точного определения температуры кристаллизации конкретного раствора необходимы экспериментальные измерения или справочные данные. * **Учет взаимодействия:** Необходимо учитывать взаимодействие между растворителем и растворенным веществом, которое может сильно влиять на свойства раствора. * **Применимость упрощений:** Упрощенные расчеты по правилу Рауля могут давать лишь приблизительное представление, особенно при высоких концентрациях. * **Реальные свойства:** Реальные растворы этиленгликоля имеют гораздо более низкую температуру замерзания, чем может показаться на основе простых рассуждений. Этиленгликоль является эффективным антифризом.
Смотреть решения всех заданий с фото

Похожие