ЗБІРНІ ВЛАСТИВОСТІ (З ФОРМУЛАМИ) - ХІМІЯ - 2025

Колігативні властивість є будь-яку властивість речовини , яке залежить від або варіюється в залежності від, число частинок , присутніх в ній (у вигляді молекул або атомів), незалежно від природи цих частинок.

Іншими словами, це також можна пояснити як властивості розчинів, які залежать від залежності між кількістю розчинених частинок та кількістю частинок розчинника. Ця концепція була введена в 1891 році німецьким хіміком Вільгельмом Оствальдом, який класифікував властивості розчинної речовини на три категорії.

Ці категорії заявляли, що колізійні властивості залежать виключно від концентрації та температури розчиненого речовини, а не від природи його частинок.

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

Колігативні властивості

Колігативні властивості вивчаються в основному для розведених розчинів (завдяки їх майже ідеальній поведінці) та є такими:

Зниження тиску пари

Можна сказати, що тиск пари рідини - це рівноважний тиск молекул пари, з якими ця рідина контактує.

Так само взаємозв'язок цих тиску пояснюється законом Раульта, який виражає, що парціальний тиск компонента дорівнює добутку мольної частки компонента на тиск пари компонента в чистому стані:

Р = Х . Pº _A

У цьому виразі:

P _A = Частковий тиск пари компонента А в суміші.

X _A = Молярна частка компонента A.

Pº _A = тиск пари чистого компонента А.

У разі зниження тиску пари розчинника це відбувається, коли до нього додають нелетучий розчинник для утворення розчину. Як відомо і за визначенням, нелетуча речовина не має тенденції до випаровування.

З цієї причини, чим більше цього розчиненого речовини додається до летючого розчинника, тим нижчим буде тиск пари і менше розчинника може вийти в газоподібний стан.

Отже, оскільки розчинник випаровується природним шляхом або насильно, кількість розчинника залишиться без випаровування разом з нелетучим розчинником.

Це явище можна краще пояснити поняттям 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.

Потім, якщо ентропія рідкого стану збільшується шляхом розведення, навіть незважаючи на те, що він пов'язаний з розчиненою речовиною, різниця між двома системами зменшується. З цієї причини зменшення ентропії також знижує тиск пари.

Підвищення температури кипіння

Температура кипіння - це температура, при якій існує рівновага між рідкою та газовою фазами. У цей момент кількість молекул газу, що перетворюють рідину (конденсується), дорівнює кількості молекул рідини, що випаровуються до газу.

Додавання розчиненого речовини призводить до розведення концентрації молекул рідини, внаслідок чого швидкість випаровування знижується. Це створює зміну температури кипіння, щоб компенсувати зміну концентрації розчинника.

Іншими простішими словами, температура кипіння розчину вище, ніж у розчинника в чистому стані. Це виражається математичним виразом, показаним нижче:

ΔT _b = i. К _б . м

У цьому виразі:

ΔT _b = T _b (розчин) - T _b (розчинник) = Зміна температури кипіння.

i = не коефіцієнт Хоффа

K _b = константа кипіння розчинника (0,512 ºC / моляль для води).

m = Моляльність (моль / кг).

Зниження температури замерзання

Температура замерзання чистого розчинника знизиться при додаванні кількості розчинника, оскільки на нього впливає те саме явище, що і тиск пари зменшується.

Це відбувається тому, що, як тиск пари розчинника зменшується при розведенні розчинника, для його замерзання знадобиться нижча температура.

Характер процесу заморожування також може бути врахований для пояснення цього явища: щоб рідина замерзла, вона повинна досягти впорядкованого стану, в якому вона закінчується, утворюючи кристали.

Якщо всередині рідини будуть домішки у вигляді розчинних речовин, рідина буде менш впорядкованою. З цієї причини розчин матиме більше труднощів при заморожуванні, ніж розчинник без домішок.

Це зменшення виражається як:

ΔT _f = -i. К _ф . м

У наведеному вище виразі:

ΔT _f = T _f (розчин) - T _f (розчинник) = Зміна температури замерзання.

i = не коефіцієнт Хоффа

K _f = константа замерзання розчинника (1,86 ºC кг / моль для води).

m = Моляльність (моль / кг).

Осмотичний тиск

Процес, відомий як осмос, - це схильність розчинника проходити через напівпроникну мембрану від одного розчину до іншого (або від чистого розчинника до розчину).

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

Осмотичний тиск визначається як мінімальний тиск, який повинен бути застосований до розчину, щоб зупинити проходження чистого розчинника через напівпроникну мембрану.

Він також відомий як міра схильності розчину до отримання чистого розчинника за рахунок ефекту осмосу. Ця властивість є збіжною, оскільки залежить від концентрації розчиненого речовини в розчині, що виражається математичним виразом:

Π. V = n. Р. T, або також π = М. Р. Т

У цих виразах:

n = Кількість молей частинок у розчині.

R = універсальна константа газу (8,314472 Дж. К ^-1 . Мол ^-1 ).

T = температура в Кельвіні.

M = молярність.

Список літератури

1. Вікіпедія. (sf). Колігативні властивості. Отримано з en.wikipedia.org
2. До н. (sf). Колігативні властивості. Відновлено з opentextbc.ca
3. Босма, ВБ (друге). Колігативні властивості. Отримано з chemistryexplained.com
4. Спаркноти. (sf). Колігативні властивості. Відновлено з sparknotes.com
5. Університет, ФЗ (сф). Колігативні властивості. Отримано з chem.fsu.edu