Izpratne par risinājumu kolektīvajām īpašībām

Rotējošais ledus pārdevējs, gatavojot ledus ruļļus, vienmēr pievieno ledus gabaliņiem galda sāli. Vai jūs zināt, kāpēc tas tika izdarīts? Izpētiet to, lai pievienotu sāli, lai ledus gabali ātri neizkustu, ņemot vērā, ka rotējoša ledus pagatavošanai noteiktu laiku ir nepieciešama auksta temperatūra. Šo notikumu var izskaidrot ar risinājuma koligatīvā rakstura jēdzienu.

Tad ko nozīmē risinājuma koligatīvais raksturs? Šķīduma koligatīvais raksturs ir sastāvdaļa, kas ir atkarīga no izšķīdušās vielas daļiņu skaita, kas noteiktos apstākļos atrodas šķīdinātāja daudzumā. Šis koligatīvais raksturs nav atkarīgs no katras daļiņas īpašībām un stāvokļa. Kā zināms, šķīdums sastāv no izšķīdušās vielas un šķīdinātāja, kur ūdens ir labākais šķīdinātājs, un to bieži lieto un sauc par ūdeni.

Veidojot šķīdumu, izšķīdušās vielas ķīmiskās īpašības krasi nemainīsies, bet krasi mainīsies tās fizikālās īpašības. Fizikālo īpašību izmaiņas, kas ir koligatīvās īpašības, ietver viršanas temperatūras paaugstināšanos (ΔTb), tvaika spiediena (ΔP), osmotiskā spiediena (π) samazināšanos un sasalšanas punkta (ΔTf) samazināšanos.

Tvaika spiediena kritums

Ja izšķīdušā viela ir gaistoša (nepastāvīga; tvaika spiedienu nevar izmērīt), šķīduma tvaika spiediens vienmēr būs zemāks par tīrā gaistošā šķīdinātāja tvaika spiedienu. To var ilustrēt ar formulu:

ΔP = P0 - P

ΔP = X t x P0

P = P0 x X n

Informācija:

ΔP = tvaika spiediena kritums (atm)

P0 = tīra šķīdinātāja piesātināts tvaika spiediens (atm)

P = šķīduma piesātināts tvaika spiediens (atm)

X t = mo izšķīdušās frakcijas

X p = šķīdinātāja mola frakcija

Viršanas punkta palielināšanās

Viršanas temperatūra ir temperatūra, kurā šķidruma tvaika spiediens kļūst vienāds ar atmosfēras spiedienu. Negaistošas ​​izšķīdušās vielas pievienošana šķīdinātājā izraisa tvaika spiediena pazemināšanos.

(Lasiet arī: Elektroķīmisko šūnu un to sēriju svarīgas īpašības)

Izveidotais šķīdums jāuzsilda augstākā temperatūrā, lai tvaika spiediens būtu vienāds ar atmosfēras spiedienu. Tāpēc šķīduma viršanas temperatūra ir augstāka nekā tīra šķīdinātāja.

Starpību starp šķīduma viršanas temperatūru un tīru šķīdinātāju sauc par viršanas temperatūras paaugstināšanos. To var formulēt šādi:

ΔTb = šķīduma viršanas temperatūra - šķīdinātāja viršanas temperatūra

ΔTb = kb xm

Informācija:

ΔTb = šķīduma viršanas temperatūras paaugstināšanās (0C)

Kb = nemainīgs molārā viršanas punkta pieaugums (0C / molāls)

m = izšķīdušās vielas molalitāte (gramos)

Sasalšanas punkta kritums

Sasalšanas temperatūra ir temperatūra, kurā vielas šķidrumiem un cietajām vielām ir vienāds tvaika spiediens. Šķīdinātās vielas pievienošana šķīdinātājam var izraisīt tvaika spiediena pazemināšanos. Šķīduma tvaika spiediena temperatūras līkne atrodas zem tīra šķīdinātāja līknes. Tāpēc šķīduma sasalšanas temperatūra ir mazāka nekā tīra šķīdinātāja sasalšanas temperatūra. Kur sasalšanas punkta pazemināšanas formula ir:

ΔTf = šķīdinātāja sasalšanas temperatūra - šķīduma viršanas temperatūra

ΔTf = kf xm

Informācija:

ΔTf = šķīduma sasalšanas punkta pazemināšanās (0C)

Kf = molālā sasalšanas punkta krituma konstante (0C / molāls)

Osmozes spiediens

Minimālo spiedienu, kas novērš osmozi, sauc par osmotisko spiedienu. Kad divus dažādus šķīdumus atdala puscaurlaidīga membrāna (membrāna, kuru var izvadīt tikai caur šķīdinātāja daļiņām, bet ne izšķīdušās daļiņas), rodas osmozes parādība. Osmotiskā spiediena formula ir: π = M x R x T

Informācija:

Π = osmotiskais spiediens (atm)

R = gāzes spiediens (0,0082 atm L / mol K)

T = temperatūra (K)

M = molaritāte (molārs)