F44 - Tuhnutí solných roztoků

Cíl

Ukázat, že roztoky solí (NaCl ve vodě) mají nižší teplotu tuhnutí (tání) než čisté rozpouštědlo - voda.

Pomůcky

• 2 moduly teploměr,
• dvě nízké zkumavky, široká kádinka
• cca 50 ml vody, kuchyňská sůl (NaCl), led.

Provedení

V programu nastavíme celkový čas kolem 300 sekund a vzorkovací frekvenci 1 až 5 Hz. Ostatní parametry ponecháme. Do kanálů A i B zapojíme dva moduly teploměr a upravíme na rozsah např. -15 až 15°C (viz. F52 - úprava rozsahu teploměru). Do kádinky nasypeme chladicí směs (jemnou ledovou tříšť, promíchanou s několikami lžičkami soli). Do jedné zkumavky nalijeme 10 ml čisté vody, do druhé 10 ml vody osolené. Do obou ponoříme teploměry a spustíme měření. Jestliže mají obě kapaliny stejnou teplotu, uložíme zkumavky do ledové drti a rovnoměrně zahrneme. Dbáme na to, aby podmínky měření byly v obou zkumavkách pokud možno stejné.

Vysvětlení

Roztoky solí mají teplotu tání (tuhnutí) nižší než čisté rozpouštědlo. Teplota tuhnutí závisí silně na koncentraci. Obecný vztah, podle kterého se řídí teplota tání T_t roztoku, získáme úpravou Clausiovy-Clapeyronovy rovnice.

• T₀…teplota tání rozpouštědla (vody)
• K…kryoskopická konstanta rozpouštědla
• M…molární hmotnost NaCl
• c…koncentrace roztoku

Pozn.: Uvedený vztah platí pouze pro zředěné roztoky.

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014