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