François-Marie Raoult
(18301901)

Az oldatok fagyásának általános törvénye
Részlet

Compt. rend. 96: 10301033 (1882)

 in: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 14001900 (Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)


Ha A az a fagyáspontcsökkenés, amelyet 1 gramm anyag 100 gramm oldószerben való oldása okoz, M a feloldott (vízmentesnek feltételezett) anyag molekulasúlya, melynek értéke a H=1 és O=16 atomi képlet szerint van számítva, T a molekuláris fagyáspontcsökkenés (vagyis az a fagyáspontcsökkenés, amelyet egyetlen, 100 gramm folyadékban feloldott molekula okoz), akkor híg oldatok esetén

MA=T

Korábbi vizsgálataim szerint a T molekuláris csökkenés nagyszámú, azonos típusú vegyület esetében csaknem állandó. Azóta új kísérleteket is végeztem az alábbi oldószerekkel. Ezeknek a vegyületeknek a fagyáspontja mindig rendkívül nagy pontossággal határozható meg.
 

Fagyás-
pont,
fok
Fagyás-
pont,
fok
Víz 0,00 Etilén-dibromid   7,92
Benzol 4,96 Hangyasav   8,52
Nitro-benzol 5,28 Ecetsav 16,75

Ezek a folyadékoknak a víz kivételével megszilárduláskor csökken a térfogatuk.

Hely hiányában nem részletezhetem a fenti oldószerekkel folytatott rendkívül sok kísérletet, csak összegzésükre korlátozódhatom. Az 1882. június 5-i és 24-i  Comptes rendus-ben közölt táblázatból azonban, amely szerves vegyületek vizes és benzolos oldatával végzett 60 analóg kísérlet eeredményét tartalmazza, érzékelhetõ az oldott vegyületek száma és széles skálája, valamint az eredmények összhangja. Új vizsgálataim alátámasztják az elõzõeket, és lehetõvé teszik az oldószerek fagyására vonatkozó törvény általános és teljes leírását. ...

Konklúziók. A kísérletek, melyek során több mint kétszáz vegyület került feloldásra hat különbözõ folyadékban, számosak, és egyöntetûen alapot szolgáltatnak az alábbiakhoz:

Minden test a megszilárdulásra képes folyékony vegyületben való oldásakor csökkenti a fagyáspontot.

Minden folyadék esetében érvényesül, hogy a molekuláris fagyáspontcsökkenés, amelyet különbözõ vegyületek váltanak ki, a folyadékra való tekintet nélkül két értékhez közelít, melyek közül az egyik a másik kétszerese. A nagyobbik észlelhetõ gyakrabban; ez jelenti a normális molekuláris csökkenést. A kisebb érték annak az esetnek felel meg, amikor a feloldott test molekulái kettesével összekapcsolódnak.

A normális molekuláris fagyáspontcsökkenés az oldószertõl függõen változik: vízre 37, hangyasavra 28, ecetsavra 39, benzolra 49, nitro-benzolra 70,5, etilén-dibromidra 117. Ha ezeket a számokat elosztjuk a megfelelõ oldószer molekulasúlyával (ami ugyanaz, mintha az eredményt arra az esetre vezetnénk vissza, amikor 100 oldószer-molekula tartalmazza a felodott test egy molekuláját), a hányadosok a víz kivételével alig különböznek egymástól. Tehát
 
 

Víz 37:18 = 2,050 Benzol 49:78 = 0,628
Hangyasav 28:46 = 0,608 Nitro-benzol 70,5:123 = 0,600
Ecetsav 39:60 = 0,650 Etilén-dibromid 117:188 = 0,623

A víz sem lesz kivétel, ha figyelembe vesszük, hogy fizikai molekulái három kémiai molekulából képzõdnek, legalábbis a fagyáspont közelében. Ekkor erre az oldószerre 37 : 18  X [sic]3 = 0,685. Ez a szám nem tér el nagyon a másik öt átlagától, 0,622 foktól. A következõ törvényt fogalmazhatjuk tehát meg:

Bármely vegyület egy molekulája, mely tetszõleges, a vegyülettõl különbözõ folyadék 100 molekulájában van feloldva, ennek a folyadéknak a fagyáspontját közel állandó mennyiséggel, 0,62 fokkal csökkenti.

Az állítás általános érvényû, ha hozzátesszük, hogy a jelenségben szerepet játszó fizikai molekulák két, kivételesen három kémiai molekulából is állhatnak.


Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/