Одно из самых удивительных свойств растворов можно наблюдать зимой на улице: когда слежавшийся снег и лёд посыпают солью, они начинают таять даже в сильный мороз! Проис­ходит это потому, что раствор соли в воде замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода. Обыч­ная поваренная соль способна «рас­топить» лёд при температуре -21,2 °С, а хлорид кальция — при -55 °С

В 1788 г. английский физикохимик и военный врач Чарлз Благден (1748—1820) опубликовал «Опыты над способностью некоторых ве­ществ понижать температуру замер­зания воды». Учёный установил, что понижение температуры замерзания DТ_з раствора не зависит от химиче­ской природы растворённого вещест­ва, а зависит только от его концент­рации: DT_з=Кс, где К — константа замерзания, характерная для данного растворителя, с — концентрация, вы­раженная в молях растворённого ве­щества в 1000 г растворителя. Это со­отношение выполняется не только для воды, но и для других раствори­телей, когда концентрация раствора не очень велика. Константа К показы­вает, на сколько градусов понизится температура замерзания, если в 1000 г растворителя внести 1 моль какого-либо вещества. Для воды эта констан­та равна 1,85 °С, для бензола — 5,1 °С, для циклогексана — 20 °С, для камфо­ры (в расплавленном состоянии) — 40 °С. Проведя точные исследования с различными растворителями, фран­цузский физик и химик Франсуа Ма­ри Рауль (1830—1901) в 1885 г. пред­ложил использовать значения DТ_з для определения молекулярной массы различных веществ. Этот метод он назвал криоскопией (от греч. «криос» — «холод» и «скопео» — «смотрю», «наблюдаю»).

Метод криоскопии очень помог учёным в распознавании структуры новых соединений. Определив моле­кулярную массу путём криоскопии, хи­мики могли с большей уверенностью судить о строении вещества. Неда­ром в лаборатории шведского физикохимика Сванте Августа Аррениуса

(1859—1927), в которой проводили тысячи криоскопических определе­ний, бытовала шутка: «В Европе снова наступил ледниковый период...».

Понижение температуры плавле­ния при образовании растворов нахо­дит разнообразное практическое при­менение. Для охлаждения в зимних условиях двигателей внутреннего сго­рания вместо воды используются ан­тифризы (от греч. «анти-» — «противо-» и англ. freeze — «замерзать»). Наиболее распространены антифри­зы на основе смесей воды и этилен-гликоля ОН—СН₂—СН₂—ОН (он за­мерзает при -13,2 °С). С повышением концентрации этиленгликоля темпе­ратура замерзания раствора постепен­но понижается, достигая -49,3 °С при 60 % этиленгликоля (по массе).

Как известно, растворы не только замерзают при более низкой темпе­ратуре, чем чистый растворитель, но и кипят при более высокой. Форму­ла, описывающая повышение темпе­ратуры кипения DT_к, точно такая же, только смысл констант другой: DT_к=Еc, где величина Е показывает, на сколько градусов повысится темпера­тура кипения раствора, если в 1000 г растворителя внести 1 моль вещест­ва. Подобные измерения тоже позво­ляют определять молекулярные мас­сы различных веществ. Этот метод называется эбулиоскопией (от лат. ebullire — «выкипать»). Он менее то­чен по сравнению с криоскопией, потому что эбулиоскопические кон­станты Е, как правило, бывают мень­ше криоскопических К. Так, для воды E=0,51 °С, для бензола — 2,5 °С, для циклогексана — 2,8 °С

Растворимость солей и щелочей в воде в зависимости от температуры.

 

Растворённые в океанской воде соли понижают температуру плавления льда. 

 

Растворимость газов в воде при атмосферном давлении в зависимости от температуры.