Калькулятор понижения температуры замерзания
Рассчитайте понижение температуры замерзания (ΔTf) по моляльности и криоскопической постоянной по коллигативной формуле ΔTf = i · Kf · m. Включает встроенную библиотеку растворителей (вода, бензол, циклогексан, камфора и другие) с реальными значениями Kf и температуры замерзания, фактор Вант-Гоффа для ионных растворов, анимированный термометр, показывающий, насколько падает температура замерзания, опциональный помощник для расчёта моляльности по массе и полный пошаговый разбор. Работает на мобильных устройствах и компьютерах.
Ваш блокировщик рекламы мешает нам показывать объявления
MiniWebtool остается бесплатным благодаря рекламе. Если этот инструмент помог вам, поддержите нас: перейдите на тариф без рекламы и с большим числом ежедневных запусков или разрешите MiniWebtool.com и обновите страницу.
- Разрешите рекламу для MiniWebtool.com и обновите страницу
- Или перейдите на тариф без рекламы и с более высокими дневными лимитами
О Калькулятор понижения температуры замерзания
Калькулятор понижения температуры замерзания определяет, насколько сильнее растворенное вещество снижает температуру замерзания растворителя, используя коллигативную формулу ΔTf = i × Kf × m. Выберите растворитель, чтобы подтянуть его реальную криоскопическую константу и температуру замерзания, введите моляльность (напрямую или через массу), задайте фактор Вант-Гоффа для ионных растворенных веществ, и инструмент выдаст значение понижения температуры замерзания, новую точку замерзания раствора, анимированный термометр, а также полный пошаговый разбор вычислений.
Что такое понижение температуры замерзания?
Понижение температуры замерзания — это падение температуры замерзания растворителя, которое происходит при растворении в нем какого-либо вещества. Это одно из четырех коллигативных свойств — свойств, которые зависят от количества растворенных частиц, а не от того, что это за частицы. Растворенные частицы мешают формированию упорядоченной кристаллической решетки, необходимой растворителю для замерзания, поэтому раствор приходится охлаждать сильнее, прежде чем он затвердеет. Вот почему морская вода замерзает ниже 0 °C и почему соль очищает обледеневшие зимние дороги.
Формула понижения температуры замерзания
Расчет состоит из двух простых шагов: сначала находится величина понижения, а затем она вычитается из температуры замерзания чистого растворителя.
Где:
- ΔTf — понижение температуры замерзания (°C)
- i — фактор Вант-Гоффа, количество частиц, образуемых одной формульной единицей вещества
- Kf — криоскопическая константа растворителя (коэффициент моляльного понижения температуры замерзания, °C·кг/моль)
- m — моляльность раствора (моль растворенного вещества на кг растворителя)
- Tf° — температура замерзания чистого растворителя (°C)
Фактор Вант-Гоффа (i)
Поскольку понижение температуры замерзания зависит от количества растворенных частиц, ионное соединение, распадающееся на несколько ионов, снижает температуру замерзания гораздо сильнее, чем неэлектролит той же моляльности. Этот множитель и отражает фактор Вант-Гоффа (i).
Неэлектролиты, такие как сахар (сахароза), глюкоза и мочевина, растворяются без распада на частицы.
Бинарные соли, такие как NaCl, KCl и KNO₃, распадаются на два иона на одну формульную единицу.
CaCl₂, MgCl₂ и Na₂SO₄ высвобождают три иона — именно поэтому CaCl₂ является мощным средством против обледенения.
AlCl₃ и K₃PO₄ дают четыре иона; Al₂(SO₄)₃ дает пять. Реальные значения оказываются немного ниже теоретических из-за ассоциации ионов.
Криоскопические константы (Kf) распространенных растворителей
У каждого растворителя свое значение Kf. Меню растворителей в калькуляторе заполняет эти значения автоматически, но вы всегда можете ввести свои собственные параметры.
| Растворитель | Kf (°C·кг/моль) | Температура замерзания (°C) |
|---|---|---|
| Вода | 1.86 | 0.0 |
| Уксусная кислота | 3.90 | 16.6 |
| Бензол | 5.12 | 5.5 |
| Хлороформ | 4.68 | −63.5 |
| Нитробензол | 6.90 | 5.7 |
| Нафталин | 6.94 | 80.2 |
| Фенол | 7.27 | 41.0 |
| Этанол | 1.99 | −114.6 |
| Циклогексан | 20.0 | 6.5 |
| Четыреххлористый углерод | 30.0 | −22.9 |
| Камфора | 37.7 | 178.8 |
Огромное значение Kf у камфоры сделало ее идеальным растворителем для метода Раста при определении молярной массы: даже крошечное количество растворенного вещества вызывало большое и легко измеряемое падение температуры.
Пример расчета
Растворим 1 моль NaCl в 1 кг воды (моляльность = 1 моль/кг). NaCl диссоциирует на Na⁺ и Cl⁻, следовательно, i = 2, а для воды Kf = 1.86 °C·кг/моль:
Теперь соленая вода замерзает примерно при −3.72 °C вместо 0 °C.
Моляльность против молярности
В коллигативных формулах используется моляльность (моли растворенного вещества на килограмм растворителя), а не молярность (моли на литр раствора). Масса не изменяется с температурой, в отличие от объема — благодаря этому моляльность сохраняет результат независимым от температуры, что критически важно, когда вы целенаправленно охлаждаете раствор до точки замерзания.
Как пользоваться этим калькулятором
- Выберите растворитель: при выборе автоматически подставляются его криоскопическая константа Kf и стандартная температура замерзания. Выберите "Другой растворитель", чтобы ввести свои параметры.
- Введите моляльность: впишите ее напрямую или переключитесь в режим "Рассчитать моляльность по массе" и укажите массу растворенного вещества, молярную массу и массу растворителя.
- Задайте фактор Вант-Гоффа: выберите тип растворенного вещества для автоматической подстановки i или введите точное измеренное значение для реальных (неидеальных) растворов.
- Нажмите Рассчитать: изучите полученное понижение температуры замерзания, новую точку замерзания, анимированный термометр, схему диссоциации и пошаговые вычисления.
Часто задаваемые вопросы
Что такое понижение температуры замерзания?
Понижение температуры замерзания — это уменьшение температуры замерзания растворителя при добавлении в него растворенного вещества. Это коллигативное свойство, то есть оно зависит от концентрации растворенных частиц, а не от их химической природы. Например, добавление соли в воду опускает температуру замерзания воды ниже 0 °C.
Какова формула понижения температуры замерзания?
Формула: ΔTf = i × Kf × m, где i — фактор Вант-Гоффа, Kf — криоскопическая константа растворителя, а m — моляльность. Новая температура замерзания рассчитывается как температура замерзания чистого растворителя минус ΔTf.
Что такое фактор Вант-Гоффа?
Фактор Вант-Гоффа (i) указывает количество частиц, на которые распадается вещество при растворении. Для неэлектролитов (например, сахара) i = 1; для NaCl i = 2; для CaCl₂ i = 3; для AlCl₃ i = 4. Из-за ионной ассоциации реальные значения бывают немного ниже идеальных.
Что такое криоскопическая константа Kf?
Kf — это константа моляльного понижения температуры замерзания, являющаяся индивидуальным свойством растворителя и показывающая падение температуры замерзания на единицу моляльности. Для воды она равна 1.86 °C·кг/моль; для бензола — 5.12; для камфоры — около 37.7.
Чем моляльность отличается от молярности?
Моляльность измеряется в молях растворенного вещества на килограмм растворителя, тогда как молярность — в молях на литр раствора. В коллигативных свойствах применяется моляльность, поскольку масса, в отличие от объема, стабильна при температурных изменениях.
Почему соль плавит лед на дорогах?
Соль распадается на ионы и вызывает понижение температуры замерзания воды. Получившийся солевой раствор замерзает ниже 0 °C, поэтому лед тает в условиях, когда чистая вода оставалась бы твердой — это классическое практическое применение формулы ΔTf = i × Kf × m.
Дополнительные ресурсы
Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:
"Калькулятор понижения температуры замерзания" на сайте https://ru.miniWebtool.com/калькулятор-понижения-температуры-замерзания/ от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
от команды miniwebtool. Обновлено: 29 июня 2026 г.
Химические калькуляторы:
- Калиброванный калькулятор кальция
- Калибровочный калькулятор натрия
- Калькулятор молярной массы
- Калькулятор молярности
- pH-калькулятор
- Калькулятор разбавления Новый
- Балансировка химических уравнений Новый
- Калькулятор стехиометрии Новый
- Калькулятор Процентного Выхода Новый
- Калькулятор эмпирической формулы Новый
- Конвертер Моль/Грамм/Частицы Новый
- Калькулятор титрования Новый
- Интерактивная таблица Менделеева Новый
- Калькулятор электронной конфигурации Новый
- Калькулятор лимитирующего реагента Новый
- Калькулятор теоретического выхода Новый
- Калькулятор Хендерсона-Хассельбаха Новый
- Конвертер pKa в Ka Новый
- Калькулятор моляльности Новый
- Калькулятор нормальности Новый
- Калькулятор процентного состава Новый
- Калькулятор понижения температуры замерзания Новый
- Калькулятор повышения температуры кипения Новый
- Калькулятор осмотического давления Новый
- Калькулятор уравнения Нернста Новый
- Калькулятор закона Бугера — Ламберта — Бера Новый