Властивості зібрання (з формулами)



The колігативна власність - будь-яка властивість речовини, що залежить від кількості частинок, що знаходяться в ній (у вигляді молекул або атомів), або змінюється, без залежності від природи цих частинок;.

Іншими словами, їх також можна пояснити як властивості розчинів, які залежать від співвідношення між кількістю частинок розчиненої речовини і кількістю частинок розчинника. Ця концепція була введена в 1891 році німецьким хіміком Вільгельмом Оствальдом, який класифікував властивості розчинених речовин на три категорії.

Ці категорії проголошували, що колігативні властивості залежали виключно від концентрації і температури розчиненої речовини, а не від природи її частинок.

Крім того, адитивні властивості, такі як маса, залежали від складу розчиненої речовини, а конституційні властивості більше залежали від молекулярної структури розчиненої речовини.

Індекс

  • 1 Колігативні властивості
    • 1.1 Зниження тиску пари
    • 1.2 Підвищення температури кипіння
    • 1.3 Зменшення температури замерзання
    • 1.4 Осмотичний тиск
  • 2 Посилання

Колативні властивості

Колігативні властивості вивчаються в основному для розбавлених розчинів (через їх практично ідеальну поведінку), і є наступними:

Зниження тиску пари

Можна сказати, що тиск парів рідини є рівноважним тиском молекул пари, з якими ця рідина контактує.

Також взаємозв'язок цих тисків пояснюється законом Рауля, який стверджує, що парціальний тиск компонента дорівнює добутку мольної частки компонента від тиску пари компонента в чистому стані:

PA = XA . PºA

У цьому виразі:

PA = Частковий тиск парів компонента А в суміші.

XA = Молярна частка компонента А.

PºA= Тиск пари чистого компонента А.

У випадку зниження тиску пари розчинника, це відбувається, коли для утворення розчину додають нелетучее розчинене речовина. Як відомо і за визначенням, нелетучее речовина не має тенденції до випаровування.

З цієї причини, чим більше цього розчиненої речовини додають до летючого розчинника, тим нижче тиск парів і тим менше розчинника може вийти, щоб перейти в газоподібний стан..

Таким чином, при випаровуванні розчинника природним або примусовим, нарешті буде кількість розчинника без випаровування разом з нелетким розчиненим речовиною.

Це явище можна краще пояснити концепцією ентропії: коли молекули переходять з рідкої фази в газову фазу, ентропія системи зростає.

Це означає, що ентропія цієї газової фази завжди буде більшою, ніж у рідкому стані, оскільки молекули газу займають більший об'єм.

Тоді, якщо ентропія рідкого стану збільшується розбавленням, хоча вона прив'язана до розчиненої речовини, різниця між цими двома системами зменшується. Тому зменшення ентропії також знижує тиск пари.

Підвищення температури кипіння

Температура кипіння - це температура, в якій існує рівновага між рідкою та газоподібною фазами. У цей момент кількість молекул газу, що переходять у рідкий стан (конденсація), дорівнює кількості молекул, що випаровуються до газу.

Агрегація розчиненої речовини призводить до розведення концентрації молекул рідини, що призводить до зниження швидкості випаровування. Це генерує модифікацію точки кипіння, щоб компенсувати зміну концентрації розчинника.

Іншими простими словами, температура кипіння в розчині вище, ніж температура розчинника в чистому стані. Це виражається математичним виразом, наведеним нижче:

ΔTb = i. Kb . m

У зазначеному вираженні:

ΔTb = Tb (розчин) - Тb (розчинник) = Зміна температури кипіння.

i = Фактор van't Hoff.

Kb = Константа кипіння розчинника (0,512 ºC / моль для води).

m = Молярність (моль / кг).

Зменшення температури замерзання

Температура замерзання чистого розчинника зменшується, коли ви додаєте кількість розчиненої речовини, оскільки на неї впливає те ж саме явище, яке знижує тиск пари.

Це відбувається тому, що, зменшуючи тиск парів розчинника, розбавляючи розчинену речовину, для його замерзання потрібно більш низька температура.

Характер процесу заморожування також може бути врахований для пояснення цього явища: для того, щоб рідина замерзала, вона повинна досягти впорядкованого стану, в якому вона закінчується формуванням кристалів.

Якщо всередині рідини є домішки у вигляді розчинених речовин, рідина буде менш впорядкованою. З цієї причини розчин буде мати більші труднощі заморожування, ніж розчинник без домішок.

Це скорочення виражається як:

ΔTf = -i. Kf . m

У попередньому виразі:

ΔTf = Tf  (розчин) - Тf  (розчинник) = Зміна температури замерзання.

i = Фактор van't Hoff.

Kf = Константа заморожування розчинника (1,86 ºC кг / моль для води).

m = Молярність (моль / кг).

Осмотичний тиск

Процес, відомий як осмос, є тенденцією проникнення розчинника через напівпроникну мембрану від одного розчину до іншого (або від чистого розчинника до розчину).

Ця мембрана являє собою бар'єр, через який деякі речовини можуть проходити, а інші не можуть, як у випадку напівпроникних мембран в стінках клітин тварин і рослинних клітин..

Осмотичний тиск потім визначається як мінімальний тиск, який необхідно застосувати до розчину, щоб зупинити проходження його чистого розчинника через напівпроникну мембрану.

Він також відомий як міра схильності розчину отримувати чистий розчинник за рахунок ефекту осмосу. Ця властивість є колігативною, оскільки вона залежить від концентрації розчиненої речовини в розчині, що виражається як математичний вираз:

Π. V = n. R. T, або також π = M. R. T

У цих виразах:

n = Кількість молей частинок в розчині.

R = Універсальна газова константа (8.314472 J. K-1 . мол-1).

T = Температура в Кельвіні.

M = Молярність.

Список літератури

  1. Вікіпедія. (s.f.). Колігативні властивості. Отримано з en.wikipedia.org
  2. До н.е. (s.f.). Колігативні властивості. Відновлено з opentextbc.ca
  3. Bosma, W. B. (s.f.). Колігативні властивості. Отримано з chemistryexplained.com
  4. Sparknotes. (s.f.). Колігативні властивості. Отримано з sparknotes.com
  5. University, F. S. (s.f.). Колігативні властивості. Отримано з chem.fsu.edu