Frage von LisaBayer, 121

Warum gefriert verdünnte essigsäure nich so schnell wie 100%ige (16grad)?

Eine unverdünnte essigsäure gefriert im kühltschrank und hat eine schmelztemperatur von 16 grad, eine verdünnte jedoch wird selbst im kühlschrank nicht fest. Das heist sie hat einen niedrigeren schmelzpunkt unter 6grad(kühlschrank4-6grad)

Aber warum ist das so? 

 Wäre toll wenn mir jemand helfen könnte:) Danke schonmal

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 69

Das ist erschreckend kompliziert. Such im Internet nach dem Wort „Schmelzdiagramm“.

Kurz gesagt: Eine Mischung hat keinen definierten Schmelzpunkt. Bei einem Reinstoff ist das anders: Bei einer gewissen Temperatur gefriert er plötzlich und vollständig. Ein Grad drüber ist alles flüssig, ein Grad drunter ist alles fest.

Bei Mischungen ist das anders. Nimm eine Mischung aus A und B, von denen A den höheren Schmelz­punkt als B hat. Wenn man die Tem­pera­tur der Mischung absenkt, dann gibt es eine Tem­pera­tur, bei der sich Kristalle bilden. Diese Kristalle ent­halten mehr A als die Flüssig­keit, folglich reichert sich B in der Flüssig­keit an, und es wird ein stabiles Gleich­gewicht erreicht. Wenn man die Temperatur absenkt, dann fallen weitere Kristalle aus (mit mehr A als in der Flüssig­keit, aber weniger A als in den ersten Kristallen). Beim weiteren Ab­kühlen erreicht man endlich einen Punkt, an dem alles gefroren ist.

Es gibt also keinen Schmelzpunkt, sondern einen Schmelz­bereich mit je nach Temperatur wech­selnder Zusammen­setzung von Flüssig­keit und Festkörper.

Dieser Erstarrungs- bzw. Schmelz­bereich kann sehr weit sein. Seine Breite hängt von der Zusammen­setzung ab, und er kann sich zu tieferen Tempera­turen erstrecken als die Schmelzpunkte beider Rein­substanzen. Im Fall von CH₃COOH/H₂O reicht er bis −27°C (bei einer 68/32-Mischung), wenn ich dieser Seite glauben darf:

http://archives.library.illinois.edu/erec/University%20Archives/1505050/Organic/...

Die Kurve zeigt an, bei welcher Temperatur (von oben kommend) die ersten Kristalle ausfallen. Bei welcher Temperatur das Zeug voll durchgefroren ist, steht nicht da, es ist aber generell die tiefstmögliche (also −27°C), außer für Konzentrationen, die knapp an 100 bzw. 0% liegen.


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