ما هي درجة غليان وتجمد الماء بالواحدات المئوية؟

1 إجابة واحدة

تختلف درجة غليان الماء أو تجمده لعدة أسباب، فالماء النقي يختلف عن الماء المذاب لأن ضغط البخار في الماء النقي أعلى من ضغط البخار في الماء المذاب لذلك تختلف درجة الحرارة عند الغليان أو التجمد.

يصل الماء النقي إلى نقطة الغليان عند تعرضه لدرجة حرارة تصل إلى (100 درجة مئوية) عند الضغط الذي يبلغ 1 درجة مئوية، لكن إذا قمت بإضافة ملح الطعام إلى الماء ستصبح درجة غليان الماء المالح أعلى من الماء العادي، حيث تنجذب الأيونات الموجودة في الماء إلى الأيونات الموجودة في الملح وتختلط ببعضها لذلك لن يغلي هذا المحلول عند وصوله إلى (100 درجة مئوية) وللوصول إلى درجة الغليان يجب رفع الحرارة (100 درجة مئوية ) أخرى، وهذا الأمر ينطبق على كل مذيبٍ يضاف إلى الماء، وبعبارةٍ أخرى عندما يذوب أي شيء في الماء يغلي المحلول عند درجة حرارة أعلى من الماء النقي.

يصل الماء النقي إلى نقطة التجمد عند وصوله إلى درجة الحرارة (0 درجة مئوية)، أما إذا قمت بإضافة مذيب إلى الماء تصبح درجة التجمد أقل من الدرجة (0 درجة مئوية)، فالتجمد هو تحول المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، لكن عندما تضيف مواد مذابة إلى الماء تحدث فيه تفاعلات تمنع السائل من التجمد إلا إذا انخفضت درجة الحرارة أكثر.

ولهذا السبب نجد أن الكثير من الدول تقوم بوضع كمياتٍ من الملح على الطرق خلال فصل الشتاء، بحيث لا يتجمد الماء على هذه الطرق عند الدرجة (0 درجة مئوية) لكن من الممكن أن يتجمد عند وصوله إلى الدرجة (-9 درجة مئوية).

وأيضًا من الأمثلة على استخدام محاليل لخفض درجة التجمد، يتم استخدام عدد من المحاليل مثل ( إيثيلين جليكول أو جليكول أحادي البروبولين) ورشها على الطائرات عندما يتم توقع انخفاض درجات الحرارة إلى ما دون درجة التجمد.

انخفاض درجة التجمد بسبب وجود المذاب هي خاصية متواطئة، أي أن مقدار التغيير في نقطة التجمد مرتبط بعدد جزيئات المذاب في المحلول ولا يرتبط بالتركيب الكيميائي للمذاب، وسيكون ل (0,20 م من الملح) و (0,20 م من محلول حمض الهيدروليك ) نفس نقطة التجمد.

بعد  مقارنة العديد من تجارب التجميد والغليان نجد أن المركبات الأيونية تختلف عن المركبات التشاركية فهي لا تذوب بنفس الطريقة، تتحلل المركبات الأيونية إلى الكاتيونات والأنيونات عندما تذوب، أما المركبات التشاركية فغالبًا هي لا تتحل أبدًا.

على سبيل المثال عند إضافة السكر إلى الماء تبقى جزيئات السكر على شكل جزيئات، وخواص هذا المحلول ترجع إلى عدد الجسيمات المذابة في المحلول، أي أنه إذا قمت بإضافة عشر جزيئات من السكر سينتج لديك عشر جزيئاتٍ ذائبة في المحلول، أما عندما تكون المادة أيونية مثل الملح فإن إضافة عشر جزيئات يؤدي إلى إنتاج عشرين أيونًا من الجسيمات المذابة في المحلول.

إذا كنت تعرف مولية المحلول وعدد الجزيئات التي سيذوب إليها  المركب يصبح بإمكانك التنبؤ أي محلول سيكون له أدنى درجة تجمد وأعلى درجة غليان بين المحاليل التي لديك، ولمقارنة درجة تجمد أو غليان المحاليل عليك القيام بالخطوات التالية:

  • قم بتسمية المحلول ومعرفة ما إذا كان تشاركي أو أيوني.
  • إذا كان المذاب أيونيًا حدد عدد الأيونات في الصيغة.
  • اضرب المولارية الأساسية للمحلول بعدد الجسيمات الناتجة بعد ذوبانه وسيعطيك ذلك التركيز الكلي للجسيمات المذابة.
  • قم بمقارنة هذه القيم، والناتج الذي تكون درجة تركيزه أعلى تكون درجة غليانه أعلى ودرجة تجمده أقل من المحاليل الأخرى.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هي درجة غليان وتجمد الماء بالواحدات المئوية؟"؟