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과학

어는점 내림

어는점 내림과학
영문명
Freezing point depression
변화 방향
순수 용매보다 낮아짐
농도 척도
몰랄 농도
용매 상수
Kf
어는점 내림은 용질이 녹아 있는 용액의 어는점이 순수한 용매보다 낮아지는 현상이다. 묽은 용액에서는 용질 입자의 몰랄 농도와 용매에 따른 상수로 변화량을 근사한다.

내려간 온도를 양수로 쓴다

어는점 내림의 크기는 순수한 용매의 어는점에서 용액의 어는점을 뺀 값이다. 용액의 온도가 더 낮더라도 내림의 크기 자체는 양수로 나타낸다. 변화량과 최종 어는점을 구별하면 부호를 혼동하지 않는다.

묽은 비전해질 용액의 식

이상적인 묽은 비전해질 용액에서는 ΔTf = Kf m으로 근사한다. m은 용질의 몰랄 농도이며 용액의 부피가 아니라 용매의 질량을 기준으로 정한다. Kf는 용매마다 달라 같은 농도라도 다른 용매에서 같은 온도 변화가 나타난다고 보장할 수 없다.

계산에서 최종 온도까지

가상의 용매에 대해 Kf가 2 K kg/mol이고 m이 0.15 mol/kg이라면 식이 주는 내림은 0.30 K다. 순수 용매의 어는점이 12°C였다면 용액의 어는점은 약 11.70°C로 계산한다. 이 값들은 계산 구조를 보여 주기 위한 가정이다.

입자 수와 적용 범위

해리하는 용질은 넣은 화학식 단위와 용액 안의 입자 수가 다를 수 있다. 그러므로 비전해질의 식을 그대로 적용하기 전에 용질의 상태를 살펴야 한다. 농도가 높아지는 경우에도 단순한 비례식의 정확도를 따로 확인해야 한다.

관련 문서

총괄성 / 녹는점 / 몰랄 농도 / 용매 / 용질 / 삼투압 / 끓는점 오름