Контрольные задания > 8. Температура кристаллизации этиленгликоля 13 °С, температура кристаллизации воды 0 °С. Попробуйте спрогнозировать температуру кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля. Сравните ваш прогноз с истинным значением, найденным в Интернете (например, на сайте http://www.glikoli.ru/etilsprav.htm). Проанализируйте результат, сделайте выводы.
Вопрос:
8. Температура кристаллизации этиленгликоля 13 °С, температура кристаллизации воды 0 °С. Попробуйте спрогнозировать температуру кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля. Сравните ваш прогноз с истинным значением, найденным в Интернете (например, на сайте http://www.glikoli.ru/etilsprav.htm). Проанализируйте результат, сделайте выводы.
Ответ:
Для прогнозирования температуры кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля можно использовать упрощенный подход, предполагающий линейную зависимость между концентрацией и температурой замерзания. Однако стоит учитывать, что это приближенная оценка.
**Прогнозирование температуры кристаллизации:**
* Предположим, что при 100% воде температура замерзания 0 °C.
* При 100% этиленгликоле температура замерзания 13 °C.
* Для 50% раствора, можно условно предположить, что температура замерзания будет находиться примерно посередине, но нужно учесть, что зависимость не линейна.
1. **Расчет средней температуры:**
- Предположим, что изменение температуры замерзания линейно. Тогда:
\[\text{T}_{\text{смеси}} = \text{T}_{\text{воды}} \times (1 - \text{концентрация}) + \text{T}_{\text{этиленгликоля}} \times \text{концентрация}\]
\[\text{T}_{\text{смеси}} = 0 \times (1 - 0.5) + 13 \times 0.5 = 6.5 \, ^\circ\text{C}\]
То есть, прогнозная температура кристаллизации 50% раствора составляет 6.5 °С
2. **Сравнение с истинным значением:**
По данным сайта http://www.glikoli.ru/etilsprav.htm, для 50% водного раствора этиленгликоля температура замерзания составляет примерно -35°C.
3. **Анализ и выводы:**
- Прогнозируемое значение 6.5°C значительно отличается от истинного значения -35°C.
- Это отличие говорит о том, что зависимость температуры замерзания от концентрации не является линейной. Растворы этиленгликоля показывают нелинейную зависимость понижения температуры замерзания из-за неидеальности растворов.
- Фактическая зависимость температуры замерзания от концентрации более сложная и включает в себя влияние межмолекулярных взаимодействий. При понижении температуры замерзание воды и гликоля происходит при разных температурах.
- Этилиленгликоль более эффективно понижает температуру замерзания воды, чем простое линейное смешивание, что связано с его химической структурой и способностью образовывать водородные связи с молекулами воды. Поэтому фактическое понижение температуры замерзания у растворов гликолей намного больше, чем прогнозируемое.
**Развернутый ответ:**
В результате прогнозирования температуры кристаллизации 50%-ного водного раствора этиленгликоля с помощью упрощенной модели был получен результат в 6.5 °C, что значительно отличается от истинного значения в -35°C, полученного из интернет-источника. Это различие демонстрирует нелинейную зависимость между концентрацией этиленгликоля и температурой замерзания его раствора в воде. Следовательно, прогнозирование температуры замерзания таких растворов требует более точного подхода и учета неидеальности растворов.