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(简答题)

为什么纯溶剂和稀溶液的的凝固曲线不同?

正确答案

由相率可知,在一定外压下,纯溶剂在凝固点时的条件自由度为零,在冷却曲线上可得到温度不变的水平线段。而溶液在凝固点时的条件自由度为1,其凝固点随溶液浓度的改变而改变,因此在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。
在纯溶剂的冷却曲线中,曲线中的低下部分表示发生了过冷现象,即溶剂冷至凝固点以下仍无固相析出,这是由于开始结晶出的微小晶粒的饱和蒸气压大于同温度下普通晶体的饱和蒸气压,所以往往产生过冷现象,即液体的温度要降低到凝固点以下才能析出固体,随后温度再上升到凝固点。
溶液的冷却情况与此不同,当溶液冷却到凝固点时,开始析出固态纯溶剂,随着溶剂的析出,溶液浓度逐渐增大,溶液的凝固点不断下降,在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段。因此,在测定浓度一定的溶液的凝固点时,析出的固体越少,测得的凝固点才越准确。同时过冷程度应尽量减小,一般可采用在开始结晶时,加入少量溶剂的微小晶体作为晶种的方法,以促使晶体生成,溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得。

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