Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Намаляване на налягането на парата чрез добавяне на разтворител
- Повишаване на точката на кипене в смес
- Депресия на точката на замръзване в смес
- Осмотичното налягане се увеличава за решения
- Колигативни свойства и Molality
Автомобилен антифриз, диализа на бъбреците и използване на каменна сол за приготвяне на сладолед не изглежда, че те биха имали нещо общо. Но всички те зависят от коллигативни свойства на разтворите, Тези свойства са физичните свойства на разтворите, които зависят само от съотношението на броя на частиците разтворител и разтворител (например сол във вода) в разтвора, а не от идентичността на разтвореното вещество.
Клетките на човешкия организъм, растителните клетки и разтворите като антифриз и сладолед зависят от стройните свойства.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Твърде дълго; Не четех (TL; DR)
Има четири сблъскващи свойства: налягане на парата, точка на кипене, точка на замръзване и осмотично налягане. Тези физични свойства на разтворите зависят единствено от съотношението на броя на частиците разтворим и разтворител в разтвора, а не от това какво е разтвореното вещество.
Намаляване на налягането на парата чрез добавяне на разтворител
Разтворителят (като вода) има налягане на парата, обозначено с p1. Това е равно на една атмосфера на натиск.
при равновесие, газовата фаза (като водна пара) над разтворителя има частично налягане, равно на р1. Добавянето на разтворител (като трапезна сол, NaCl) намалява парциалното налягане на разтворителя в газовата фаза. Намаляването на налягането на парата се причинява от молекулите на разтворителя на повърхността на разтвора, заместени с молекули на разтворители. Молекулите на разтворителя "изтласкват" изпаряването. Тъй като на повърхността има по-малко молекули на разтворители, налягането на парите намалява.
Повишаване на точката на кипене в смес
Довеждането на разтворител до кипене по същество изпарява разтворителя. Кота на точката на кипенеили повишаването на температурата, при която разтворителят кипи, се случва по подобна причина като понижаване на налягането на парата. Увеличеното количество разтворим вещество на повърхността инхибира изпаряването на разтворителя, така че се изисква повече енергия, за да се постигне точката на кипене.
Това предполага, че разтвореното вещество е нелетливо, тоест има ниско налягане на парата при стайна температура. Летливият разтворител с по-ниска точка на кипене от разтворителя може действително да понижи точката на кипене. Бензолът е пример за летливо органично съединение (VOC).
Депресия на точката на замръзване в смес
Точката на замръзване на разтвора ще бъде по-ниска от тази на чистия разтворител. Точка на замръзване е температурата, при която течността става твърда при 1 атмосфера. Депресия на точката на замръзване означава, че температурата на замръзване се понижава. Това означава, че течността трябва да е по-студена, за да се постигне замръзване. Причината за това се дължи на факта, че присъствието на разтворено вещество въвежда повече разстройство в системата, отколкото при само молекулите на разтворителя. Следователно, сместа трябва да е по-студена, за да се преодолеят ефектите на по-неуредичната система.
Практическо приложение на този обезпечителен имот е автомобилен антифриз, Точката на замръзване на 50/50 разтвор на етиленгликол (СН2(ОН) СН2(OH)) е -33 градуса по Целзий (-27.4 градуса по Фаренхайт), в сравнение с 0 градуса по Целзий (32 градуса по Фаренхайт). Антифризът се добавя към радиатора на автомобила, така че колата трябва да бъде изложена на много по-ниски температури, преди водата в системата на автомобила да замръзне.
Осмотичното налягане се увеличава за решения
осмоза възниква, когато молекулите на разтворителя се движат през полупропусклива мембрана. Едната страна на мембраната може да съдържа разтворител, а другата страна на мембраната да съдържа разтворимо вещество. Движението на разтворителя се извършва от зона с по-висока концентрация до зона с по-ниска концентрация или от по-висок химичен потенциал до по-нисък химичен потенциал, докато се постигне равновесие. Този поток протича естествено, така че трябва да се приложи някакъв вход на налягане от разтворената страна, за да се спре потока.
Най- осмотичното налягане е налягането, което би спряло този поток. Осмотичното налягане обикновено се увеличава за разтворите. Колкото повече разтворими молекули има, толкова повече молекулите на разтворителя се притискат заедно. Наличието на разтворени молекули от едната страна на мембраната означава, че по-малко молекули разтворител могат да преминат в страната на разтвора. Осмотичното налягане е пряко свързано с концентрацията на разтворено вещество: повече разтворени вещества се превеждат на по-високо осмотично налягане.
Колигативни свойства и Molality
Всички колективни свойства зависят от молалността (m) на разтвора. Моларността се дефинира като мол разтворител / kg разтворител. По-малкото или по-малко разтворимо вещество, което присъства в съотношение с разтворителя, ще повлияе на изчисленията на четирите показатели, описани по-горе.