Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Når molekyler fryser
- Blanding af det
- Sådan tages trykket fra
- Fantastisk varm is
To slags ændringer, en kemisk og en fysisk, kan påvirke frysepunktet for et stof. Du kan sænke frysepunktet for nogle væsker ved at blande et andet, opløseligt stof i dem; Dette er, hvordan vejsalt forhindrer, at smeltevand fryser ned i koldt temperatur. Den fysiske tilgang, ændring af trykket, kan også sænke en væskes frysepunkt; Det kan også producere usædvanlige faste former af et stof, der ikke ses ved normalt atmosfærisk tryk.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Frostvæske sænker frysepunktet for vand og holder det flydende ved lave temperaturer. Både sukker og salt vil også gøre dette, selvom i mindre grad.
Når molekyler fryser
Elektriske kræfter mellem molekyler bestemmer temperaturerne ved hvilke et stof fryser og koger; jo stærkere kræfterne er, jo højere er temperaturen. Mange metaller er for eksempel bundet af stærke kræfter; jernets smeltepunkt er 1.535 grader Celsius (2.797 grader Fahrenheit). Kræfterne mellem vandmolekyler er betydeligt svagere; vand fryser ved 0 grader C (32 grader F). Opløsningsmiddelblandinger og trykvariationer reducerer kræfterne mellem molekyler og sænker frysepunktet for væsker.
Blanding af det
Ved at blande en væske med et andet kompatibelt stof sænker du væskens frysepunkt. Stofferne skal være kompatible for at sikre fuldstændig blanding; olie og vand, for eksempel, adskiller og ændrer ikke frysepunktet. En blanding af bordsalt og vand har et lavere frysepunkt, ligesom en vand-alkoholblanding. Kemikere kan forudsige frysepunktets temperaturforskel ved at anvende en formel, der tager højde for mængderne af det involverede stof og en konstant, der er forbundet med det andet stof. Hvis du f.eks. Beregner for vand og natriumchlorid, og resultatet er -2, betyder det, at blandingens frysepunkt er 2 grader C (3,6 grader F) lavere end for rent vand.
Sådan tages trykket fra
Ændringer i tryk kan hæve eller sænke frysepunktet for et stof. Generelt sænker tryk under 1 atmosfære temperaturen, ved hvilken et stof fryser, men for vand giver et højere tryk et lavere frysepunkt. Kraften fra et tryk ændrer figurer til de molekylære kræfter, der allerede spiller i et stof. For vand ved lave tryk vender damp direkte til is uden at blive en væske.
Fantastisk varm is
Vand har flere faste faser, hver observeret ved forskellige mængder tryk. Standardis, som forskere kalder “I I”, findes ved atmosfæretryk og har en karakteristisk hexagonal krystalstruktur. Ved temperaturer under minus 80 grader C (minus 112 grader F) kan der dannes kubiske iskrystaller fra damp ved 1 trykatmosfære. Ved højt tryk dannes eksotiske istyper; forskere identificerer dem som Ice II til Ice XV. Disse former for is kan forblive faste ved temperaturer over 100 grader C (212 grader F) - vandets kogepunkt ved 1 trykatmosfære.