Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Когато Молекулите замръзнат
- Смесвайки го
- Изключване на налягането
- Невероятно горещ лед
Два вида промени, една химическа и физическа, могат да повлияят на точката на замръзване на веществото. Можете да намалите точката на замръзване на някои течности чрез смесване на второ разтворимо вещество в тях; по този начин пътната сол предпазва топената вода от замръзване при студени температури. Физическият подход, променящ налягането, също може да понижи точката на замръзване на течността; Той може също да произведе необичайни твърди форми на вещество, което не се наблюдава при нормално атмосферно налягане.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Антифризът понижава точката на замръзване на водата, поддържайки я течна при ниски температури. И захарта, и солта също ще направят това, макар и в по-малка степен.
Когато Молекулите замръзнат
Електрическите сили между молекулите определят температурите, при които веществото замръзва и кипи; колкото по-силни са силите, толкова по-висока е температурата. Много метали, например, са свързани със силни сили; точката на топене на желязото е 1535 градуса по Целзий (2797 градуса по Фаренхайт). Силите между водните молекули са значително по-слаби; водата замръзва при нула градуса C (32 градуса F). Смесите от разтворители и измененията в налягането намаляват силите между молекулите, намалявайки точката на замръзване на течностите.
Смесвайки го
Смесвайки една течност с друга съвместима субстанция, вие намалявате точката на замръзване на течността. Веществата трябва да са съвместими, за да се гарантира пълно смесване; маслото и водата например се отделят и няма да променят точката на замръзване. Сместа от трапезна сол и вода има по-ниска точка на замръзване, както и водно-алкохолната смес. Химиците могат да предскажат разликата в температурата на замръзване чрез прилагане на формула, която отчита количествата на съответното вещество и константа, свързана с второто вещество. Например, ако изчислите за вода и натриев хлорид и резултатът е -2, това означава, че точката на замръзване на сместа е с 2 градуса С (3,6 градуса F) по-ниска, отколкото за чиста вода.
Изключване на налягането
Промените в налягането могат да повишат или понижат точката на замръзване на веществото. Обикновено налягането, по-ниско от 1 атмосфера, понижава температурата, при която веществото замръзва, но за водата по-високо налягане дава по-ниска точка на замръзване. Силата от налягането променя фигурите в молекулярните сили, които вече играят в дадено вещество. За водата при ниско налягане парата директно се превръща в лед, без да се превърне в течност.
Невероятно горещ лед
Водата има няколко твърди фази, всяка от които се наблюдава при различни количества налягане. Стандартният лед, който учените наричат „лед I“, съществува при атмосферно налягане и има характерна шестоъгълна кристална структура. При температури под минус 80 градуса С (минус 112 градуса F), кубични ледени кристали могат да се образуват от пари при 1 атмосфера на налягане. При високо налягане се образуват екзотични видове лед; учените ги определят като лед II до лед XV. Тези форми на лед могат да останат твърди при температури над 100 градуса С (212 градуса F) - точката на кипене на водата при 1 атмосфера на налягане.