Forstå de kolligative egenskapene til løsninger

Den roterende isleverandøren tilfører alltid bordsalt til isbitene når han lager isruller. Vet du hvorfor dette ble gjort? Undersøk det, tilsetning av salt er ment slik at isbitene ikke smelter raskt med tanke på at det å lage roterende is krever en kald temperatur i en viss tid. Denne hendelsen kan forklares i konseptet med løsningens kolligative natur.

Hva menes da med løsningens kolligative natur? Den kolligative naturen til en løsning er en komponent som avhenger av antall oppløste partikler som er tilstede i mengden løsningsmiddel under visse betingelser. Denne kolligative naturen avhenger ikke av egenskapene og tilstanden til hver partikkel. Som kjent består løsningen av et løsemiddel og et løsningsmiddel, der vann er det beste løsningsmidlet og ofte brukes og er kjent som vandig.

Når en løsning dannes, vil de kjemiske egenskapene til det oppløste stoffet ikke endre seg drastisk, men dets fysiske egenskaper vil endre seg drastisk. Endringer i fysiske egenskaper som er kolligative egenskaper inkluderer en økning i kokepunkt (ΔTb), en reduksjon i damptrykk (ΔP), osmotisk trykk (π) og en reduksjon i frysepunktet (ΔTf).

Fall i damptrykk

Hvis løsemidlet er ikke-flyktig (ikke-flyktig; damptrykket kan ikke måles), vil damptrykket i løsningen alltid være lavere enn damptrykket til det rene flyktige løsningsmidlet. Dette kan illustreres med formelen:

ΔP = P0 - P

ΔP = X t x P0

P = P0 x X n

Informasjon :

ΔP = fall i damptrykk (atm)

P0 = mettet damptrykk av det rene løsningsmidlet (atm)

P = mettet damptrykk av løsningen (atm)

X t = mo oppløst fraksjon

X p = molfraksjon av løsemiddel

Kokepunktøkning

Kokepunktet er temperaturen der væskens damptrykk blir lik atmosfæretrykket. Tilsetningen av et ikke-flyktig løsemiddel i et løsningsmiddel forårsaker en reduksjon i damptrykket.

(Les også: Viktige egenskaper ved elektrokjemiske celler og deres serie)

Løsningen som dannes må varmes opp til en høyere temperatur, slik at damptrykket er lik atmosfæretrykket. Derfor er kokepunktet for en løsning høyere enn for et rent løsningsmiddel.

Forskjellen mellom kokepunktene i løsningen og det rene løsningsmidlet kalles økningen i kokepunktet. Dette kan formuleres slik:

ΔTb = kokepunkt for oppløsningen - kokepunkt for løsemiddel

ΔTb = kb xm

Informasjon :

ΔTb = økning i oppløsningens kokepunkt (0C)

Kb = konstant økning i molalt kokepunkt (0C / molal)

m = molalt molute (gram)

Frysepunktsfall

Frysepunkt er temperaturen der væsker og faste stoffer av et stoff har samme damptrykk. Tilsetning av løsemiddel til løsningsmiddel kan føre til et fall i damptrykk. Damptrykkstemperaturkurven for løsningen ligger under kurven for det rene løsningsmidlet. Derfor er frysepunktet for en løsning mindre enn frysepunktet for det rene løsningsmidlet. Hvor er formelen for å senke frysepunktet:

ΔTf = frysepunkt for løsemiddel - oppløsningens kokepunkt

ΔTf = kf xm

Informasjon :

ΔTf = reduksjon i løsningens frysepunkt (0C)

Kf = molal frysepunkt fallkonstant (0C / molal)

Osmosetrykk

Minimumstrykket som forhindrer osmose kalles det osmotiske trykket. Når to forskjellige løsninger er atskilt med en semipermeabel membran (en membran som bare kan føres gjennom løsemiddelpartikler, men ikke oppløste partikler), oppstår osmosefenomenet. Formelen for osmotisk trykk er: π = M x R x T

Informasjon :

Π = osmotisk trykk (atm)

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

T = temperatur (K)

M = molaritet (molar)