Lahenduste kollektiivsete omaduste mõistmine

Pöörlev jäämüüja lisab jääkuubikute valmistamisel jääkuubikutele alati lauasoola. Kas sa tead, miks seda tehti? Uurige seda, soola lisamine on mõeldud selleks, et jääkuubikud ei sulaks kiiresti, arvestades, et pöörleva jää valmistamine nõuab teatud ajaks külma temperatuuri. Seda sündmust saab seletada lahendi kolligatiivse olemuse kontseptsiooniga.

Mida tähendab siis lahendi kolligatiivne olemus? Lahuse kolligatiivne olemus on komponent, mis sõltub lahustunud koguses teatud tingimustes esinevate lahustunud aine osakeste arvust. See kolligatiivne olemus ei sõltu iga osakese omadustest ja olekust. Nagu teada, koosneb lahus lahustunud ainest ja lahustist, kus vesi on parim lahusti, mida kasutatakse sageli ja mida tuntakse vesilahusena.

Lahuse moodustumisel ei muutu soluudi keemilised omadused drastiliselt, kuid selle füüsikalised omadused drastiliselt. Kolligatiivseteks omadusteks olevate füüsikaliste omaduste muutuste hulka kuuluvad keemistemperatuuri tõus (ΔTb), aururõhu (ΔP), osmootse rõhu (π) ja külmumispunkti (ΔTf) langus.

Langus aururõhus

Kui lahustunud aine on mittelenduv (mittelenduv; aururõhku ei saa mõõta), on lahuse aururõhk alati madalam kui puhta lenduva lahusti aururõhk. Seda saab illustreerida valemiga:

ΔP = P0 - P

AP = X t x P0

P = P0 x X n

Teave:

ΔP = aururõhu langus (atm)

P0 = puhta lahusti küllastunud aururõhk (atm)

P = lahuse küllastunud aururõhk (atm)

X t = mo lahustunud osa

X p = lahusti moolfraktsioon

Keemispunkti tõus

Keemistemperatuur on temperatuur, mille juures vedeliku aururõhk võrdub atmosfäärirõhuga. Mittelenduva lahustunud aine lisamine lahustisse põhjustab aururõhu languse.

(Loe ka: Elektrokeemiliste rakkude ja nende seeriate olulised omadused)

Moodustunud lahus tuleb kuumutada kõrgemale temperatuurile, nii et aururõhk oleks võrdne atmosfäärirõhuga. Seetõttu on lahuse keemistemperatuur kõrgem kui puhta lahustiga.

Lahuse ja puhta lahusti keemistemperatuuride erinevust nimetatakse keemistemperatuuri tõusuks. Selle võib sõnastada järgmiselt:

ΔTb = lahuse keemistemperatuur - lahusti keemistemperatuur

ΔTb = kb xm

Teave:

ΔTb = lahuse keemistemperatuuri tõus (0C)

Kb = molaarse keemistemperatuuri pidev tõus (0C / molal)

m = lahustunud aine molaarsus (grammides)

Külmumispunkti langus

Külmumistemperatuur on temperatuur, mille juures aine vedelike ja tahkete ainete aururõhk on sama. Soluudi lisamine lahustile võib põhjustada aururõhu languse. Lahuse auru rõhu temperatuuri kõver jääb puhta lahusti kõvera alla. Seetõttu on lahuse külmumistemperatuur puhta lahusti külmumistemperatuurist madalam. Kus on külmumistemperatuuri langetamise valem:

ΔTf = lahusti külmumistemperatuur - lahuse keemistemperatuur

ΔTf = kf xm

Teave:

ΔTf = lahuse külmumistemperatuuri langus (0C)

Kf = molaalse külmumistemperatuuri languskonstant (0C / molal)

Osmoosi rõhk

Minimaalset rõhku, mis hoiab ära osmoosi, nimetatakse osmootseks rõhuks. Kui kaks erinevat lahust eraldatakse poolläbilaskva membraaniga (membraan, mida saab läbida ainult lahusti osakeste kaudu, kuid mitte lahustunud osakesi), siis tekib osmoosi nähtus. Osmootse rõhu valem on: π = M x R x T

Teave:

Os = osmootne rõhk (atm)

R = gaasi rõhk (0,0082 atm L / mol K)

T = temperatuur (K)

M = molaarsus (molaarne)