Чтобы не замерзал раствор: Незамерзайки в бетон сравнительные характеристики присадок — купить добавки в Москве

Незамерзайка для бетона: особенности жидкости, пропорции, фото

Во время строительства дома значительная часть работ может проводиться в любое время года, независимо от погодных условий и температуры окружающего воздуха. Единственным слабым местом является выполнение работ, связанных с использованием цементно-песчаного и бетонного раствора, так как для их нормального застывания необходимо, чтобы температура окружающего воздуха была не ниже +5° С. Для того чтобы не останавливать строительные работы в холодное время года, используется специальная незамерзайка для бетона — своими руками добавляемая в раствор при его приготовлении.

Комплексная противоморозная модифицирующая добавка.

Противоморозные добавки для бетонного раствора

Чтобы помочь читателю разобраться с особенностями бетонных работ в зимнее время, в этой статье будет рассмотрен один из способов снижения минимальной температуры эксплуатации жидкого строительного раствора, а именно незамерзающая жидкость для бетона, как наиболее приемлемый вариант решения проблемы.

Также здесь будет представлена краткая инструкция, в которой подробно описана технология и рецептура приготовления зимнего строительного раствора.

Заливка монолитного основания в зимнее время.

Сложности зимнего бетонирования

Бетонный раствор представляет собой смесь связующего вещества (цемент М300 – М500), мелкого заполнителя (речной или карьерный кварцевый песок), крупного заполнителя (гравий, известковый или гранитный щебень) и воды, которые тщательно перемешаны между собой в определенной пропорции.

После укладки в форму или опалубку, с течением времени цемент вступает в реакцию с водой, которая называется гидратацией, в результате чего происходит его схватывание и постепенное отвердевание.

Нормальное протекание этого процесса возможно только при положительных температурах, поэтому в случае наступления мороза в жидком растворе могут произойти следующие изменения:

1. При снижении температуры окружающего воздуха ниже +5 °С существенно увеличивается время протекания гидратации.
2. Снижение температуры ниже 0° приводит к образованию в жидком растворе ледяной кристаллической решетки. Кристаллы льда, увеличиваясь в объеме, создают в неокрепшем растворе очаги локального напряжения, что приводит к нарушению его структуры и множественным разрывам связей частиц цемента, которые только начали схватываться между собой.
3. В том случае, если бетон замерз, вокруг металлических деталей конструкции образуется ледяная корка, которая оттесняет растворную массу от элементов стальной арматурной обвязки, нарушая целостность железобетонного изделия.
4. Превращение свободной воды в лед уменьшает ее количество, в результате чего ее будет недостаточно для нормальной гидратации цемента.

Также следует отметить, что все эти явления представляют опасность в том случае, когда промерзание бетона происходит на ранней стадии отвердевания, то есть когда он еще не успел набрать критическую прочность, которая условно составляет 50 % от проектной прочности.

На фото показана заливка ленточного фундамента с использованием противоморозной добавки.

Способы борьбы с замерзанием раствора

На основании всего сказанного выше можно сделать вывод, что главная задача бетонирования в зимний период заключается в том, чтобы как можно дольше времени предохранить раствор от промерзания и сохранить воду в жидком состоянии.

Для того чтобы бетон не замерзал в процессе отвердевания, существует несколько способов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

1. Так называемый эффект термоса заключается в использовании опалубки для бетона из материалов, которые обладают хорошими теплоизолирующими свойствами . В процессе приготовления компоненты раствора подогреваются, после чего он заливается в опалубку в разогретом виде, а затем накрывается теплоизоляционными материалами. Эти меры в совокупности позволяют не допустить замерзание бетона до набора им значения критической прочности.
2. Подогрев жидкого раствора в опалубке выполняется либо разогретым паром, либо при помощи пропускания электрического тока по специальным электродам. Такой метод очень энергоемкий и требует использования специального оборудования.
3. Введение в раствор специальных модифицирующих добавок позволяет ускорить реакцию гидратации и предохраняет воду, входящую в его состав, от замерзания.

Термоэлектрические маты для наружного обогрева бетонной поверхности.

Совет!
В качестве альтернативного метода можно рассматривать сооружение над местом проведения строительных работ закрытого навеса или шалаша, который обогревается электрическими или дизельными тепловыми пушками.

Главные преимущества антифризов

Из всех перечисленных способов, наиболее приемлемым для индивидуального строительства считается использование жидких противоморозных добавок.

Среди преимуществ такого метода можно назвать следующие положительные качества:

1. Благодаря антифризным свойствам снижается температура замерзания свободной воды, которая входит в состав раствора.
2. Пластифицирующие свойства снижают густоту и увеличивают подвижность готового раствора без добавления лишней воды, что способствует более качественному формированию бетонного изделия.
3. Как правило, качественная жидкая незамерзайка в бетон содержит в своем составе ингибиторы коррозии, которые предохраняют от окисления и разрушения стальные элементы арматурной обвязки.
4. Сбалансированный набор компонентов в конечном итоге способствует ускорению набора критической прочности, а также увеличивает водонепроницаемость и проектную прочность готового изделия.
5. Благодаря невысокой стоимости жидких добавок, цена такого метода борьбы с морозом обходится значительно дешевле остальных, к тому же не требует использования громоздкого и энергоемкого оборудования.

Применение модифицирующих добавок позволяет выполнять бетонные работы при температуре до -25 °С.

Совет!
В конструкциях с металлической арматурной обвязкой не рекомендуется использовать жидкости без ингибиторов коррозии по причине их высокой коррозионной активности.

Особенности работы с противоморозными добавками

Для того чтобы при строительстве в зимнее время не задумываться над вопросом: что делать если замерз бетон, достаточно всего лишь своевременно использовать необходимые противоморозные модифицирующие добавки.

Технология их использования совсем несложная:

1. В работающую бетономешалку налить нужное количество воды, а затем добавить незамерзающую жидкость в точном соответствии с инструкцией по применению.
2. Дать миксеру поработать некоторое время для полного перемешивания воды и модифицирующей добавки.
3. После этого загрузить в ковш половину объема песка, затем весь объем цемента, а после этого оставшуюся часть песка.
4. В последнюю очередь загрузить в миксер нужное количество крупного заполнителя и оставить поработать до полного перемешивания компонентов и получения однородной смеси.

В таблице 1 указаны средние пропорции незамерзающей жидкости для бетона и скорость набора проектной прочности.

Самостоятельное приготовление зимнего бетонного раствора.

Совет!
Грамотное применение противоморозных добавок, благодаря увеличению проектной прочности бетона, позволяет использовать для приготовления бетонного раствора цемент более низких марок.

Заключение

Прочитав данную статью, можно сделать вывод, что использование жидких противоморозных добавок не только позволит выполнять строительство в любое время года, но и существенно повысит качество готовых бетонных изделий.

Чтобы получить дополнительную информацию по интересующему вопросу, рекомендуется посмотреть видео в этой статье или почитать похожие материалы этой тематики на нашем сайте.

Добавить в избранное Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Народные добавки, улучшающие качество бетона

Для улучшения свойств бетона можно использовать народные рецепты, которыми еще пользовались наши предки.

Базовая характеристика раствора, содержащего цемент, заключается в прочности на сжатие готовых изделий.

Схватывание и прочность залитого раствора зависит от его гидратации.

Минералы, которые входят в состав цемента, вступают в реакцию с водой и воздухом, что приводит к связыванию наполнителя в виде песка, гравия, шлака, керамзита и других.

Рассмотрим основные народные добавки в бетон, которые модифицируют его свойства и удобны тем, что их можно сделать самим в домашних условиях.

Изготовление пластификатора для бетона своими руками

Пластификатором называется вещество, повышающее показатели эластичности и пластичности бетона.

Он частично заменяет воду в составе раствора и препятствует процессу растрескивания смеси при высыхании.

Если бетон развести, но не использовать, то со временем он начинает расслаиваться. Пластификатор от этого уберегает и удлиняет жизнь раствора.

Он способствует:

• улучшению сцепки с поверхностью, на которую наносится раствор;
• дополнительной защите бетона от воды;
• более легкой укладки смеси.

В общем, свойства бетона улучшаются, и такой пластификатор можно сделать самим.

К народным способам улучшения качества бетона относятся:

Добавление куриных яиц и глины.

Уже доказано, что яйца имеют хорошие сцепляющие свойства, водонепроницаемость и способны уплотнить раствор.

Другим старинным материалом является глина, ее добавляли в сложный состав строительной смеси, когда еще не было бетона.

Готовили такую смесь долго, зато постройки стоят веками.

На сегодняшний день с помощью глины удешевляют бетон, заменяя ею часть цемента.

Такой бетон не подходит для фундаментов, так как возможны разрушения.

На большую прочность таких составов не стоит надеяться, но они могут применяться в небольшой дачной стройке.

Использование мыла.

И мыло, и цемент имеют щелочную среду, поэтому хорошо совместимы друг с другом. Когда оно попадает в строительную смесь, то происходит обволакивание каждой частички, уменьшая силу трения между ними и придавая пластичность раствору. Удобнее делать введение жидкого мыла или моющего средства не более 5% от общей массы раствора вместе с водой.

Как можно самим сделать противоморозные добавки для бетона

Если вам известно, что состав будет подвержен воздействию экстремально низких температур, то необходимо приготовить морозоустойчивый раствор.

Увеличить этот показатель помогает техническая соль, но ее нельзя добавлять более 2%. Если бетон будет взаимодействовать с арматурой, то возможна коррозия, тогда в раствор необходимо вводить ингибиторы коррозии.

Также при разведении бетона можно использовать меньше воды, но в разумных пределах, иначе произойдет нарушение других свойств бетона.

Выбрать готовые строительные смеси, имеющие гарантированные характеристики и предсказуемый результат, можно в компании РегионСтройБетон.

Мы занимаемся продажей качественного бетона разных марок и доставляем его на объект в строго оговоренные сроки.

Наша компания обладает собственным производством, поэтому цены на бетон выгодные и не включают дополнительных наценок посредников.

Для того, чтобы узнать все подробности и сделать заказ свяжитесь с нашими специалистами по указанным на сайте контактам.

Источник: regionstroibeton.ru

Депрессия точки замерзания — Концепция

Депрессия точки замерзания является коллигативным свойством растворов. Точки замерзания растворов ниже, чем у чистого растворителя или растворенного вещества, потому что замерзание или затвердевание создает порядок и снижает энтропию. Растворы имеют высокую энтропию из-за смеси растворителя и растворенного вещества, поэтому требуется больше энергии, чтобы уменьшить их энтропию до той же точки.

точка замерзания депрессия возвышение давление пар

Хорошо, когда имеешь дело с растворами, ты столкнешься с коллигативными свойствами, и одно из коллигативных свойств, которое ты увидишь, — понижение температуры замерзания, и это говорит о том, что в растворе частицы растворенного вещества мешают силам притяжения между частицы растворителя. И это предотвращает переход раствора в твердое состояние. Так что, по сути, они говорят, что жидкость содержит все эти дополнительные частицы, чтобы сделать раствор, и это не чистый растворитель, который мешает межмолекулярным силам, которые делают его твердым, твердым. Подобно водородной связи, диполь-дипольному взаимодействию и лондонским дисперсионным силам, те дополнительные частицы, которые присутствуют, как бы мешают и фактически помогают снизить температуру замерзания, чтобы вытолкнуть эти частицы, чтобы они чистый растворитель, когда он фактически заморожен.

Точка замерзания означает, что частицы больше не обладают достаточной кинетической энергией для преодоления сил межмолекулярного притяжения, поэтому, когда эти частицы существуют, эти силы притяжения не нужны. Таким образом, им придется просто вытолкнуть эти частицы, чтобы они действительно могли иметь внутренние силы притяжения частиц. Итак, давайте поговорим о различных веществах и их точках замерзания. Итак, мы говорим о воде, которая является универсальным растворителем, и мы знаем, что вода обычно замерзает при 0 градусов по Цельсию при нормальной температуре замерзания. Теперь на каждый моляль вещества, которое я собираюсь поместить в воду в чистом веществе, фактически понизится температура точки замерзания на 1,86 градуса Цельсия.

Бензол замерзает при температуре 5,5 градусов по Цельсию, намного выше, чем вода, и для каждого моля вещества, которое у вас есть на килограмм раствора, температура кипения упадет еще больше на 5,12 градусов по Цельсию и так далее и тому подобное. Итак, если вы посмотрите на это, это очень похоже на повышение точки кипения, но эта формула набора точно такая же, но есть некоторые небольшие отличия. Таким образом, изменение температуры точки замерзания равно константе, которую мы обсуждали, временное подобие этого решения, с которым мы имеем дело, время — это фактор Бен-Хоффа, а фактор Бен-Хоффа — это то, насколько частица фактически разделяется за решение. Итак, мы говорим об ионных соединениях, они распадаются в раствор в зависимости от того, сколько в них частиц или сколько ионов в них содержится, а молекулярные соединения вообще не растворяются. Итак, давайте на самом деле поместим это в действие.

Итак, какова температура замерзания 0,029 моляля водного раствора NaCl, чтобы мы знали, что это водный раствор, а водный раствор говорит нам, что наш растворитель — вода. Итак, мы собираемся сказать, что наша дельта Т при изменении температуры до точки замерзания будет равна константе воды, которая составляет 1,86 градуса Цельсия на каждый моляр. И молярный раствор 0,029, и, поскольку это NaCl, я знаю, что он ионный, на каждый моляль он фактически разделится на 2 вещества: Na плюс и Cl минус. Таким образом, мы фактически умножаем это на 2, у нас есть вещества, когда они находятся в растворе. Итак, если вы умножите все это вместе, вы получите 0,11 градуса Цельсия, и мы собираемся сказать, что наша исходная точка замерзания равна 0, она снизится на 0,11, и поэтому наша новая точка замерзания будет отрицательной на 0,11 градуса Цельсия, потому что она упала так сильно. Так что мы можем на самом деле поговорить о том, когда вы думаете о том, когда на улице идет снег, и о причине, по которой вы посыпаете дороги солью, на дорогах нет даже соли, которая на самом деле снизит точку замерзания, поэтому не будет простыней. льда на подъездной дорожке, дорогах или тротуарах. Вот почему они используют соль, и они обычно используют хлорид кальция, который на самом деле лучше, чем хлорид натрия, потому что он фактически распадается на 3 частицы, поэтому он снизит точку замерзания в 3 раза больше, чем другое растворенное вещество. Итак, это пример депрессии точки завивания.

ChemTeam: депрессия точки замерзания

Депрессия точки замерзания

Проблемы 1-10

Пробы 11-25

Вернуться в меню решений

Учебное пособие по повышению температуры кипения

Раствор затвердевает (замерзает) при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Это коллигативное свойство называется депрессией точки замерзания.

Чем больше растворенного вещества растворено, тем сильнее эффект. Для этого поведения было разработано уравнение. Это:

Δt = i К _f м

Δt — изменение температуры от точки замерзания чистого растворителя до точки замерзания раствора. Он равен двум константам, умноженным на моляльность раствора. Константа K _f фактически получена из нескольких других констант, и ее вывод описан в учебниках по вводной термодинамике. Его техническое название — криоскопическая постоянная. Греческая приставка крио- означает «холодный» или «замораживающий». В более общем смысле это называется «моляльной константой понижения температуры замерзания».

Постоянная, называемая фактором Ван ‘т Хоффа, обозначается буквой ‘i’ и обсуждается ниже примеров задач.

Вот некоторые примеры криоскопических констант:

Вещество	К f
бензол	5.12
камфора	40.
четыреххлористый углерод	30.
этиловый эфир	1,79
вода	1,86

Единицами константы являются градусы Цельсия на моляль (°C м¯ ¹ ). Есть два варианта единиц измерения константы, которые вы также должны знать:

1) K m¯ ¹ : используется кельвин, а не градус Цельсия. Однако «расстояние» между одним градусом Цельсия и кельвином одинаково, числовое значение не изменяется. Его редко можно увидеть, и я буду игнорировать его.

2) °C кг моль¯ ¹ : этот берет моляль (моль/кг) и подводит кг (который находится в знаменателе знаменателя) и подводит его к числителю.

Последнее очень полезно, потому что оно разделяет молярную единицу. Мы будем использовать приведенное выше уравнение для расчета молекулярной массы. Имейте в виду, что единицей молекулярной массы является грамм/моль.

Еще одно напоминание: моляль – это количество молей растворенного вещества на кг растворителя.

Перейдите к примерам задач, чтобы обсудить фактор Ван ‘т Хоффа.

Пример №1: Чистый бензол замерзает при 5,50 °C. Раствор, приготовленный путем растворения 0,450 г неизвестного вещества в 27,3 г бензола, замерзает при 4,18 °С. Определите молекулярную массу неизвестного вещества. Константа точки замерзания бензола составляет 5,12 °С/м.

Решение:

Δt = i К _f м

1,32 °C = (1) (5,12 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,0273 кг)

1,32 °C = (187,5458 °C моль¯ ¹ ) (х)

х = 0,007038 моль

0,450 г / 0,007038 моль = 63,9 г/моль

Обратите внимание на предположение, что вещество не ионизируется. Это довольно безопасное предположение, когда растворителем является бензол. Также обратите внимание на предположение, что растворенное вещество нелетуче.

Пример #2: Сколько граммов этиленгликоля, C ₂ H ₄ (OH) ₂ , нужно добавить к 400,0 г воды, чтобы получить раствор, который замерзает при -8,35 °C ?

Решение:

Δt = i К _f м

8,35 °C = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,4000 кг)

8,35 °C = (4,65 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 1,7957 моль

1,7957 моль умножить на 62,07 г/моль = 111 г (до трех знаков инжира)

Раствор замерзает при -1,37 °C.

Обратите внимание на коэффициент Ван-т-Гоффа, равный 1. Это значение используется для веществ, которые не ионизируются в растворе. Практически все, если не все, органические вещества в растворе не ионизируются. каждый из них имеет фактор Ван ‘т-Гоффа, равный 1, и они называются неэлектролитами.

Пример #3: 33,7 г образца неэлектролита растворяли в 750 г воды. Температура замерзания раствора составляла -2,86 °С. Какова молярная масса соединения? K _f = 1,86 °С/м.

Решение:

Δt = i К _f м

2,86 °C = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,750 кг)

2,86 °C = (2,48 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 1,1532 моль

33,7 г / 1,1532 моль = 29.2 г/моль

Пример #4: Образец нафталина массой 1,60 г (неэлектролит с формулой C ₁₀ H ₈ ) растворяют в 20,0 г бензола. Температура замерзания бензола составляет 5,5 °С, а К _f = 5,12 кг/моль. Какова температура замерзания раствора?

Решение:

1) Определите моляльность нафталина:

(1,60 г / 128,1732 г/моль) / 0,0200 кг = 0,624155 м

2) Определите депрессию точки замерзания:

Δt = i K _f м

x = (1) (5,12 °C кг моль¯ ¹ ) (0,624155 моль/кг)

х = 3,2 °С

3) Определить точку замерзания:

5,5 − 3,2 = 2,3 °С

Пример № 5: Камфора (C ₆ H ₁₆ O) плавится при 179,8 °C и имеет особенно большую константу депрессии температуры замерзания, K _f = 40,0 °C/м. При растворении 0,186 г органического вещества с неизвестной молярной массой в 22,01 г жидкой камфоры температура замерзания смеси оказывается равной 176,7 °С. Какова молярная масса растворенного вещества?

Решение:

179,8 — 176,7 = 3,1 °С

Δt = i К _f м

3,1 °C = (1) (40,0 °C кг моль¯ ¹ ) (x / 0,02201 кг)

3,1 °C = (1) (1817,356 °C моль¯ ¹ ) (x)

х = 0,001705775 моль

0,186 г / 0,001705775 моль = 109 г/моль

Пример №6: Температура замерзания раствора, приготовленного путем растворения 150,0 мг кофеина в 10,0 г камфоры, на 3,07 градуса Цельсия ниже, чем у чистой камфоры (К _f = 40,0 °С/м). Какова молярная масса кофеина?

Решение:

1) Используйте изменение точки замерзания для расчета моляльности раствора:

Изменение FP = K _f (м) 3,07 °C = (40,0 °C/м) (м)

м = 0,07675 моляля

Помните: моляльность – количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя

2) Переведите концентрацию раствора в граммы растворенного вещества на 1000 г растворителя:

150 мг		1 г		1000 г
–––––––	х	–––––––	х	–––––––	= 15,0 г растворенного вещества / 1 кг растворителя
10,0 г		1000 мг		1 кг

3) Разделив эту концентрацию на моляльность раствора, вы получите молярную массу:

15,0 г/кг
––––––––––––––	=  195 г/моль
0,07675 моль/кг

Пример №7: Какова температура замерзания водного раствора, полученного путем растворения 10,90 г MgCl ₂ в 88,41 г H ₂ O?

Решение:

10,90 г / 95,211 г/моль = 0,1144826 моль

0,1144826 моль/0,08841 кг = 1,2949 м

Δt = i К _f м

Δt = (3) (1,86 °C/м) (1,2949 м)

Δt = 7,226 °C (до 4 цифр)

Температура замерзания раствора –7,226 °С.

В действительности точка замерзания может быть ближе к −6,5 °C из-за ионного спаривания между Mg ²⁺ и ионами Cl¯. Коэффициент Ван-т-Гоффа ближе к 2,7 для концентрированного раствора MgCl ₂ (у меня нет источника по этому вопросу, я просто видел упоминание об этом несколько раз за эти годы). Ионные пары на короткое время образуются, поскольку противоположно заряженные частицы притягиваются и уменьшают видимое количество частиц. Помните, коллигативные свойства зависят от общего количества частиц, уменьшите их, и вы уменьшите эффект.

Пример #8: При какой температуре замерзнет раствор фторида стронция с концентрацией 29,3 % (по массе)?

Решение:

1) Нам нужна моляльность раствора SrF ₂ . Для этого сначала предположим, что имеется 100 г раствора. Следовательно:

29,3%(вес/вес) означает 29,3 г SrF ₂ в 100 г раствора, а также 70,7 г воды.

2) Поскольку моляльность включает моли растворенного вещества, мы вычисляем моли SrF ₂ :

29,3 г / 125,62 г/моль = 0,233243 моль

3) Теперь моляльность:

0,233243 моль/0,0707 кг = 3,29905 м

4) Теперь мы готовы к расчету точки замерзания:

Δt = i К _f м

Δt = (3) (1,86) (3,29905) Δt = 18,4087 °С

Раствор замерзает при −18,4 °C

Фактор Ван-т-Гоффа

Фактор Ван ‘т Гоффа обозначается строчной буквой i. Это безразмерная константа, непосредственно связанная со степенью диссоциации растворенного вещества в растворителе.

Вещества, которые не ионизируются в растворе, например сахар, имеют i = 1.
Вещества, которые ионизируются до двух ионов, например NaCl, имеют i = 2.
Вещества, которые ионизируются до трех ионов, например MgCl ₂ , имеют i = 3.
И так далее. . . .

Это современное объяснение. В 1880-х годах, когда ван ‘т Хофф собирал и изучал данные о температурах кипения и замерзания, он не понял, что я имел в виду. Он использовал i только для того, чтобы попытаться совместить данные. Собственно, вот что у него было:

Возьмите 1,0 молярный раствор сахара и измерьте его повышение АД. Теперь исследуйте 1,0-молярный раствор NaCl. Его повышение б.п. в два раза превышает значение сахара. Когда он сделал MgCl ₂ , он получил значение в три раза больше, чем у сахара.

Все его значения начинают группироваться вместе, одна группа с сахароподобными значениями, другая с NaCl-подобными значениями и третья с MgCl ₂ -подобными значениями.

Вот как каждая группа получила свое значение i, и он понятия не имел, почему. То есть, пока он не узнал о теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса. Затем современное объяснение, приведенное выше, стало очень ясным.

Вещества, которые частично ионизируют раствор, обычно имеют значение i от 1 до 2. Я решу пример задачи по осмосу, где i = 1,17. Кроме того, значения i могут быть снижены с помощью концепции, называемой «спаривание ионов». Например, NaCl имеет фактическое i = 1,8 из-за спаривания ионов. Я оставлю это вам, чтобы узнать, что такое ионное спаривание.

Пример №9: Температура замерзания 0,0925 мл водного раствора хлорида аммония оказалась равной –0,325 °C. Каков фактический фактор Ван’т-Гоффа для этой соли при данной концентрации по сравнению с идеальным значением, равным 2? К _f = 1,86 °С/м

Решение:

Δt = i К _f м

0,325 °C = (x) (1,86 °C/м) (0,0925 м)

х = 1,89

Пример №10: Раствор 5,00 г хлорида натрия в 1,00 кг воды имеет температуру замерзания –0,299 °C. Каков фактический фактор Вант-Гоффа для этой соли при данной концентрации по сравнению с идеальным значением 2? K _f (вода) = 1,86 °C/м

Решение:

1) Определите моляльность раствора NaCl:

(5,00 г / 58,443 г/моль) / 1,00 кг = 0,085553 м

2) Определить фактор Вант-Гоффа:

Δt = i К _f м

0,299 °C = (x) (1,86 °C/м) (0,085553 м)

х = 1,89

Пример #11: Раствор готовят путем растворения 1,53 г ацетона (СН ₃ СОСН ₃ ) в 50,00 г воды. Его температура замерзания составляет -0,980 ° C. Диссоциирует ли ацетон в растворе?

Решение:

1) Определить количество молей ацетона:

1,53 г / 58,0794 г/моль = 0,02634325 моль

2) Путь решения №1: предположить отсутствие диссоциации и вычислить ожидаемую точку замерзания:

Δt = i К _f м

x = (1) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (0,02634325 моль / 0,0500 кг)

x = 0,9799689 °C = 0,980 °C (с точностью до трех цифр)

Ацетон не диссоциирует в растворе.

3) Путь решения №2: рассчитать значение фактора Ван ‘т Хоффа:

Δt = i K _f м

0,980 °C = (y) (1,86 °C кг моль¯ ¹ ) (0,02634325 моль / 0,0500 кг)

г = 1,00

Ацетон не диссоциирует в растворе.

Пример #12: Водный раствор содержит 0,8402 моляль Na ₂ SO ₄ . Его температура замерзания составляет -4,218 °C. (a) Определите эффективное число частиц, возникающих из каждой формульной единицы Na ₂ SO ₄ в этом растворе. (b) Какое поведение сульфата натрия в растворе объясняет различие по сравнению с теоретическим фактором Ван ‘т Гоффа, равным 3?

Δt = i K _f м

4,218 = (х) (1,86) (0,8402)

х = 2,699 = 2,7

Na ₂ SO ₄ демонстрирует «спаривание ионов». В каждый данный момент в растворе находится не 100% ионов натрия, а сульфат-ионы. Некоторое количество NaSO ₄ ² ¯ (и даже некоторое количество Na ₂ SO ₄ ) существует, формируясь и распадаясь от мгновения к мгновению. Это ионное спаривание уменьшает количество частиц в растворе, тем самым снижая фактор Вант-Гоффа.

Пример #13: Температура замерзания 5,00% раствора CH ₃ COOH(водн.) составляет -1,576 °C. (а) Определите экспериментальный фактор Вант-Гоффа для этого раствора. б) Основываясь на своем понимании межмолекулярных сил, объясните их значение.

Решение:

1) Предположим, что процентное соотношение равно массе (и что это водный раствор), и рассчитаем моляльность:

5,00% означает 5,00 г уксусной кислоты и 95,0 г воды.

5,00 г / 60,054 г/моль = 0,0832584 моль

0,0832584 моль/0,0950 кг = 0,8764 м

2) Рассчитайте фактор Ван-т-Гоффа:

Δt = i К _f м

1,576 °C = (x) (1,86 °C кг моль ^-1 ) (0,8764 моль/кг)

х = 0,9668

Для (b) обратите внимание, что фактор Ван ‘т Гоффа равен меньше , чем единица. Если бы растворенный CH ₃ COOH ионизировался, то фактор Ван ‘т Гоффа был бы в больше , чем единица.

Объясняется это тем, что CH ₃ COOH образует димеры (две молекулы CH ₃ COOH объединяются в одну «молекулу»). Это уменьшает количество частиц в растворе, тем самым уменьшая фактор Ван-т-Гоффа.

Множество изображений димеров уксусной кислоты можно найти в Интернете. Вот некоторые.

Пример №14: Расположите следующие водные растворы в порядке убывания температуры замерзания:

0,10 м КНО ₃
0,10 м BaCl ₂
0,10 м C ₂ H ₄ (OH) ₂
0,10 м Na ₃ PO 63 43

Решение:

1) Определить коэффициент Вант-Гоффа для каждого вещества:

0,10 м KNO ₃ —> один ион K ⁺ и один нитрат-ион на формульную единицу, фактор Ван-т-Гоффа = 2

0,10 м BaCl ₂ —-> один ион Ba ²⁺ и два иона хлорида на формульную единицу, фактор Ван ‘т Гоффа = 3

0,10 м C ₂ H ₄ (OH) ₂ —> этиленгликоль не ионизируется в растворе, фактор Ван-т-Гоффа = 1

0,10 м Na ₃ PO ₄ —> три иона Na ⁺ и один ион фосфата на формульную единицу, фактор Вант-Гоффа = 4

2) Определите эффективную моляльность каждого раствора:

KNO ₃ —> 0,10 м x 2 = 0,20 м

BaCl ₂ —> 0,10 м x 3 = 0,30 м

C ₂ H ₄ (OH) ₂ —> 0,10 м x 1 = 0,10 м

Na ₃ Заказ на покупку ₄ —> 0,10 м x 4 = 0,40 м

3) Я понял, что этот вопрос означает порядок, в котором первое вещество имеет точку замерзания, ближайшую к чистой воде, а последнее имеет самую низкую точку замерзания, значение которого наиболее далеко от 0 °C.

C ₂ H ₄ (OH) ₂ KNO ₃
BaCl ₂
Na ₃ PO ₄

---

Пример №15: Определенный растворитель имеет температуру замерзания −22,465 °C. В этом растворителе готовят разбавленные (0,050 мл) растворы четырех распространенных кислот и измеряют их точки замерзания, получая следующие результаты:

555555

кислота:

HCL

H 2 SO 4

HCLO 3

HNO 3

HNO 3

7.5 °C

−22,788 °C

−22,791 °C

−22,796 °C

(а) Определите K _f для этого растворителя и (б) укажите причину, по которой одна из кислот так сильно отличается от других своей способностью понижать температуру замерзания.

Решение:

1) Определите K _f для каждой кислоты, используя:

Δt = i K _f м

2) HCl (фон-т-Гофф = 2)

0,333 °С = (2) (К _ф ) (0,050 м)

K _f = 3,3 (до двух знаков фиг)

3) H ₂ SO ₄ (фон-т-Гофф = 3) 0,323 °C = (3) (K _f ) (0,050 м)

K _f = 2,2 (до двух знаков фиг)

4) HClO ₃ (фон-т-Гофф = 2)

0,326 °C = (2) (K _f ) (0,050 м)

K _f = 3,3 (до двух знаков фиг)

5) HNO ₃ (фон ‘т Гофф = 2)

0,331 °С = (2) (К _ф ) (0,050 м)

K _f = 3,3 (до двух знаков фиг)

6) Ответ на вопрос (б) заключается в том, что H ₂ SO ₄ не ионизируется на 100% в обоих атомах водорода. Серная кислота сильна только своим первым водородом:

Ионизация второго водорода слабая, что приводит к образованию серной кислоты с коэффициентом Ван-Т-Гоффа чуть больше 2, а не 3, как на шаге №3, чуть выше.

---

Некоторые дополнительные комментарии о температуре кипения и замерзания раствора

Чистые вещества имеют истинные температуры кипения и замерзания, а растворы — нет. Например, чистая вода имеет температуру кипения 100°С и температуру замерзания 0°С. Например, при кипении, когда чистый водяной пар покидает жидкость, остается только чистая вода. С раствором не так.

При кипении раствора, если растворенное вещество нелетучее, то в паровую фазу переходит только чистый растворитель. Растворенное остается (в этом смысл нелетучести). Однако следствием этого является то, что раствор становится более концентрированным, следовательно, повышается его температура кипения. Если бы вы построили график изменения температуры кипения чистого вещества в зависимости от времени, линия осталась бы плоской. В случае с раствором линия будет стремиться вверх по мере того, как раствор становится более концентрированным.

Нелетучее растворенное вещество — это вещество, которое остается в растворе. Испаряющийся пар является только чистым растворителем. С другой стороны, летучее растворенное вещество выкипает вместе с растворителем.

Соль в воде является примером нелетучего растворенного вещества. Выкипает только вода, а при высыхании остается белое твердое вещество (NaCl). Гексан, растворенный в пентане, является примером летучего растворенного вещества. Пар будет представлять собой смесь гексана и пентана. Однако здесь есть кое-что очень интересное. Процентное содержание гексана и пентана в парах будет РАЗЛИЧНЫМ, чем процентное содержание каждого из них в растворе. Мы рассмотрим это в другом уроке.

---

И последнее, что заслуживает небольшого упоминания, это концепция азеотропа. Это постоянно кипящая смесь. Это означает, что смесь паров, выходящих из кипящего раствора, такая же, как смесь раствора. О первом появлении сообщил Дальтон в 1802 году, но это слово не было придумано до 1911 года.

Одним из примеров бинарного азеотропа является 4% (по весу) воды и 96% этилового спирта. Кстати, это означает, что вы не можете получить чистый 100% спирт (так называемый абсолютный спирт) путем кипячения. Вы должны использовать другие средства, чтобы получить последние 4%. Это также означает, что абсолютный спирт гигроскопичен, что он поглощает воду из атмосферы.

Справочник по химии и физике за 1992 г. перечисляет следующее:

Азеотроп	Номер
Двоичный	1743
Тернарный	177
Четвертичный	21
Квинарий	2

Вот состав одной пятерной системы. Он кипит при 76,5°С.

Вещество	Проценты по весу
Вода	9,45
Нитрометан	37,30
Тетрахлорэтилен	21. LEAVE A REPLY Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Рубрики Газобетон Дом Разное Своими руками Советы Строительство Схема