Krystalizacja (krzepnięcie) to przejście ze stanu ciekłego do stałego. Dla czystych substancji temperatura topnienia jest równa temperaturze krzepnięcia, czyli ta sama wartość opisuje zarówno topnienie przy ogrzewaniu, jak i krystalizację przy chłodzeniu.
Jeżeli mieszanina składa się z kilku niereagujących i traktowanych w zadaniu jako "niezależne" składniki, to podczas powolnego chłodzenia z wysokiej temperatury każdy składnik zaczyna przechodzić w stan stały, gdy temperatura spadnie do jego punktu krzepnięcia. O kolejności decyduje wyłącznie porównanie temperatur topnienia:
- Najpierw krystalizuje składnik o najwyższej temperaturze topnienia (bo jako pierwszy osiągnie swoją temperaturę krzepnięcia podczas spadku temperatury).
- Najpóźniej krystalizuje składnik o najniższej temperaturze topnienia (najdłużej pozostaje cieczą).
Z tabeli: D ma 301°C, B ma 201°C, A ma 153°C, a C ma 101°C. Podczas schładzania od 350°C kolejność krystalizacji będzie więc: D → B → A → C. Oznacza to, że ostatnia do krystalizacji jest substancja C.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Substancja D (301°C) ma najwyższą temperaturę topnienia, więc zacznie krystalizować jako pierwsza, a nie jako ostatnia.
- Substancja B (201°C) krystalizuje po D, ale przed A i C, więc nie jest ostatnia.
- Substancja A (153°C) krystalizuje później niż D i B, ale nadal wcześniej niż C (101°C).
W praktyce laboratoriów analitycznych taka zależność jest wykorzystywana m.in. w krystalizacji frakcyjnej i w analizie termicznej (np. DSC), gdzie obserwuje się temperatury przemian do identyfikacji składników i oceny czystości próbki.
