物质密度与凝固点的关系相变化过程中,凝固点的高低与分子碰撞排列的难易有关,理论上密度越大代表单位体积中所含的分子数与分子量的乘积越多,碰撞排列成核机率越高,凝固点越高,而不

Question

物质密度与凝固点的关系
相变化过程中,凝固点的高低与分子碰撞排列的难易有关,理论上密度越大代表单位体积中所含的分子数与分子量的乘积越多,碰撞排列成核机率越高,凝固点越高,而不是越低,但这是相对值不是绝对值.
为什么盐水是反例?对,盐水是非晶体,没有固定熔点凝固点的.那,为什么盐水能降低水的熔点呢?晶体物质的凝固点问题有没有关于上面那段陈述的反例呢?所有晶体的熔点、凝固点,都一定是同一个值吗?非晶体在沸腾时有没有固定温度呢?看书上的图像是所有物质沸腾时有固定温度的.那非晶体中的混合物呢,其中各个物质的沸点不一样,肯定有沸腾的先后,那混合物沸腾时为什么有固定温度呢?固液转化和液气转化应该是一个道理啊,为什么非晶体物质在固液转化时无固定温度,而所有物质在液气转化（沸腾）时,都有固定温度呢?又想到一个问题.升华和凝华的原理是什么,按说固气之间的直接转换应该需要很大的分子运动速度（很大的内能）,分子才能从固体中挣脱出来成为气体啊,而且,固体中的分子挣脱成液体分子需要的运动速度（内能）,肯定比挣脱成气体需要的要少吧?那么为什么汽化还需要大温度,而升华在任何温度下都可进行呢?升华没有固定的“升华点”是肯定的,那么升华和温度有关系吗?

Answer 1

同学...您的求知欲实在太强了.我在这只解释几个,其余的也不好解释,见谅.
1.盐水为啥不适用于你的引述呢?
引述的这段话讲的是纯物质的凝固点,原理介绍的很清楚了,下面我说一下为什么不能用该理论解释盐水.请问,盐水结冰的冰,是水的结晶还是盐水混合物的结晶?肯定是水的,那么,也就是说,盐的分子并不参与结晶过程,自然不能将其纳入由分子有效碰撞产生影响的变化范围.盐水的凝固点为啥会下降呢?这是由难挥发稀溶液的依数性决定的,当溶液足够稀时,溶质分子都被溶液分子包围,分子间作用比较简单,这时,溶剂的蒸汽压,沸点,熔点变化的幅度以及产生的渗透压数值只取决于溶质的粒子数目,而与溶质的性质无关,这一性质叫做溶液的依数性.现在你应该明白为啥会得出一个错误的结论了,盐水并不是纯净物,是不能用纯净物的凝固规律来研究的;此时,我们要研究的其实并不是盐水,而是加了盐的水的凝固点变化.搞清这一点,就不会再盐水上纠结了.
2.盐水熔点下降的原因是啥?
盐的加入,使得溶液中的溶剂在单位体积中的数量相对减少,由此引起了溶液蒸汽压的下降,我们知道,仅当冰的蒸汽压和水的蒸汽压一致时,水溶液才会结晶.因此,盐的加入导致了蒸汽压降,并间接影响了水的凝固点,宏观上看起来,就是水的冰点下降了.有些人可能会问,依数性讨论的不是非电解质溶液吗,盐都是强电解质啊,依数性还适用么?须知强调非电解质是因为电解质会产生强烈的离子效应,影响溶液分子间的作用力.讨论依数性的前提是溶质分子都被溶液分子包围,分子间作用比较简单,此时还能用吗?答案是,可以,只需加入一个活度系数,人为地排除掉离子效应产生的影响,用依数性解释,就完全合适了.
3.所有晶体的熔点、凝固点,都一定是同一个值吗?
这个问题很简单,不是,既然熔点,凝固点本质上是由蒸汽压决定的,适当的转化外界的压力,就完全可以改变熔点.再比如在强磁场中产生的一种新的冰,由于原子排列的特殊性,可以再4摄氏度的时候标态下仍然不熔化,你可以查阅资料,多看一些报道.
4.非晶体在沸腾时有没有固定温度呢?
为啥说所有物质沸腾时都有特定温度呢?很简单,比如说我把水和油一起煮沸,在混合物沸腾时,由于水到达沸点,油是没法继续升温的(水和油在一起啊),表面上看起来,这个混合物沸腾时就有了固定的沸点.说这个太简单了,那比如说石油的分馏(沥青就是非晶体啊),其实就是利用了某一组分达到沸点,溶液温度被迫停留在沸点从而使这一组分充分分离的原理,说白了,就是在分析混合物时,千万别当成混合物的整体分析,而要把各个组分分离分析,这样就很清晰了.当然,还有一种情况不是一次只有一种物质沸腾.上面说的很清楚,沸点是会被溶液组分影响到的,因此当某组分沸点下降,某组分沸点上升是,就会产生一种特殊情况:共沸物,比如说,特定比例的乙醇水溶液,会在九十多度的时候共沸
5.为什么非晶体物质在固液转化时无固定温度,而所有物质在液气转化（沸腾）时,都有固定温度呢?
此问举例,沥青.研究熔点时是研究混合物整体有无固定温度,很明显,没有;而你研究沸点时却是分开组分一个个一次研究沸点,两种数据的对比更本没有统一的前提,当然无法对比了.
别的我就先不解答了,其实问题很集中:你千万要注意:研究溶液的熔沸点和研究纯物质的熔沸点更本就是两码子事,千万不能混为一谈,更不能相互比较,切记!
PS:其实,我个人感觉你说的非晶体的固定沸点有点钻牛角尖了,依以上分析,混合物拥有固定的沸点,但很明显,不是一个固定沸点,(而是各个各自的沸点,有时还有共沸物的诡异沸点),这种研究角度不太合适,容易产生误导