Разумевање колигативних својстава решења

Ротирајући продавач леда увек додаје кухињску сол на коцкице леда када прави кифлице. Знате ли зашто је то учињено? Истражите, додавање соли је намењено тако да се коцкице леда не истопе брзо, с обзиром на то да је за прављење ротирајућег леда потребно одређено време хладна температура. Овај догађај се може објаснити концептом колективне природе решења.

Шта се онда подразумева под колигативном природом решења? Колигативна природа раствора је компонента која зависи од броја честица растворене супстанце у количини растварача под одређеним условима. Ова колигативна природа не зависи од својстава и стања сваке честице. Као што је познато, раствор се састоји од растворене супстанце и растварача, где је вода најбоље раствараче и често се користи и позната је као водена.

Када се формира раствор, хемијска својства растворене супстанце неће се драстично променити, већ ће се њена физичка својства драстично променити. Промене физичких својстава која су колигативна својства укључују повећање тачке кључања (ΔТб), смањење притиска паре (ΔП), осмотског притиска (π) и смањење тачке смрзавања (ΔТф).

Пад притиска паре

Ако је растворена супстанца испарљива (нехлапна; притисак паре не може да се мери), притисак паре раствора ће увек бити нижи од притиска паре чистог испарљивог растварача. То се може илустровати формулом:

ΔП = П0 - П.

ΔП = Кс т к П0

П = П0 к Кс н

Информације:

ΔП = пад притиска паре (атм)

П0 = притисак засићене паре чистог растварача (атм)

П = притисак засићене паре раствора (атм)

Кс т = фракција растворене супстанце

Кс п = молска фракција растварача

Повећање тачке кључања

Тачка кључања је температура на којој притисак паре течности постаје једнак атмосферском притиску. Додавање нехлапне растворене супстанце у растварачу узрокује смањење притиска паре.

(Такође прочитајте: Важне карактеристике електрохемијских ћелија и њихових серија)

Настали раствор мора бити загрејан на вишу температуру, тако да је притисак паре једнак атмосферском притиску. Стога је тачка кључања раствора виша од тачке кључања раствора.

Разлика између тачака кључања раствора и чистог растварача назива се повећањем тачке кључања. Ово се може формулисати на следећи начин:

ΔТб = тачка кључања раствора - тачка кључања растварача

ΔТб = кб км

Информације:

ΔТб = повећање тачке кључања раствора (0Ц)

Кб = константно повећање тачке кључања молала (0Ц / молал)

м = молалност растворене супстанце (грами)

Пад тачке смрзавања

Тачка смрзавања је температура на којој течности и чврсте супстанце супстанце имају исти притисак паре. Додавање растворене супстанце у растварач може проузроковати пад притиска паре. Крива температуре притиска паре за раствор лежи испод криве за чисти растварач. Стога је тачка ледишта раствора мања од тачке ледишта чистог растварача. Где је формула за снижавање тачке смрзавања:

ΔТф = тачка смрзавања растварача - тачка кључања раствора

ΔТф = кф км

Информације:

ΔТф = смањење тачке смрзавања раствора (0Ц)

Кф = константа пада тачке смрзавања молала (0Ц / молал)

Притисак осмозе

Минимални притисак који спречава осмозу назива се осмотски притисак. Када су два различита раствора одвојена полупропусном мембраном (мембраном која се може проћи само кроз честице растварача, али не и растворене супстанце), тада се јавља феномен осмозе. Формула за осмотски притисак је: π = М к Р к Т

Информације:

Π = осмотски притисак (атм)

Р = притисак гаса (0,0082 атм Л / мол К)

Т = температура (К)

М = моларност (молар)