Кріоскопі́я (, ) — метод дослідження розбавлених розчинів, що ґрунтується на вимірюванні пониження температури замерзання розчину нелеткої сполуки порівняно з температурою замерзання чистого розчинника. Використовується, зокрема, для визначення молекулярної маси речовин, міжмолекулярної взаємодії компонентів у розчинах (розчинене—розчинене, розчинене—розчинник).

Кількісний зв'язок між пониженням температури замерзання розчинника у розчині і концентрацією розчиненої речовини При рівновазі хімічні потенціали розчинника у розчині і твердому стані рівні між собою:

В розчинах, що підпорядковуються закону Рауля , де -активність розчинника, -мольна частка.

Виходячи з цього можна отриматио: , де -зміна енергії Гіббса при кристалізації розчинника.

Продиференціювавши рівняння за температурою з використанням рівняння Гіббса-Гельмгольца: , де  — теплота плавлення твердого розчинника.

Інтегрування рівняння від температури кристалізації чистого розчинника (при цьому ) до температури кристалізації розчинника у розчині з концентрацією дає:

Зменшення температури кристалізації невелике, і приблизно можна прийняти, що добуток . Тоді

Замінивши мольну частку розчинника через мольну частку розчиненої речовини :

Враховуючи, що  — мала величина, можна розкласти в ряд, обмежившись першим членом розкладання:

Оскільки у розбавлених розчинах і , то , де і -молярна маса і маса розчинника у розчині відповідно,  — моляльність розчину.

Підставивши значення у рівняння:

де  — кріоскопічна стала, або молярне пониження температури кристалізації. Вона не залежить від природи розчиненої речовини, а лише від даного розчинника.

Використання Кріоскопію застосовують для визначення: кріоскопічної сталої, якщо відома молярна маса розчиненого неелектроліту: молярної маси розчиненого неелектроліту, якщо відома кріоскопічна стала: коефіцієнт Вант-Гоффа: коефіцієнта активності розчинника. концентрації розчиненого неелектроліта.

Див. також Ебуліоскопія

Примітки

Джерела

Посилання КРІОСКОПІЯ // Фармацевтична енциклопедія