Κατανόηση των συνεργατικών ιδιοτήτων λύσεων

Ο περιστρεφόμενος πωλητής πάγου προσθέτει πάντα επιτραπέζιο αλάτι στους παγάκια κατά την κατασκευή παγοκύβων. Ξέρετε γιατί έγινε αυτό; Εξετάστε το, προσθέτοντας αλάτι, ώστε οι παγάκια να μην λιώσουν γρήγορα λαμβάνοντας υπόψη ότι η περιστροφή πάγου απαιτεί κρύα θερμοκρασία για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Αυτό το γεγονός μπορεί να εξηγηθεί στην έννοια της συνεργατικής φύσης της λύσης.

Τότε, τι σημαίνει η συνεργατική φύση της λύσης; Η συνεργατική φύση ενός διαλύματος είναι ένα συστατικό που εξαρτάται από τον αριθμό των σωματιδίων διαλυμένης ουσίας που υπάρχουν στην ποσότητα του διαλύτη υπό ορισμένες συνθήκες. Αυτή η συνεργατική φύση δεν εξαρτάται από τις ιδιότητες και την κατάσταση των μεμονωμένων σωματιδίων. Όπως είναι γνωστό, το διάλυμα αποτελείται από μια διαλυμένη ουσία και έναν διαλύτη, όπου το νερό είναι ο καλύτερος διαλύτης και χρησιμοποιείται συχνά και είναι γνωστό ως υδατικό.

Όταν σχηματίζεται ένα διάλυμα, οι χημικές ιδιότητες της διαλυμένης ουσίας δεν θα αλλάξουν δραστικά, αλλά οι φυσικές της ιδιότητες θα αλλάξουν δραστικά. Οι αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες που είναι συνεργατικές ιδιότητες περιλαμβάνουν αύξηση του σημείου βρασμού (ΔΤb), μείωση της τάσης ατμών (ΔΡ), οσμωτική πίεση (π) και μείωση του σημείου πήξης (ΔΤf).

Μειώστε την πίεση ατμών

Εάν η διαλυμένη ουσία είναι μη πτητική (μη πτητική · η τάση ατμών δεν μπορεί να μετρηθεί), η πίεση ατμού του διαλύματος θα είναι πάντα χαμηλότερη από την πίεση ατμών του καθαρού πτητικού διαλύτη. Αυτό μπορεί να διευκρινιστεί από τον τύπο:

ΔP = P0 - Ρ

ΔΡ = Χ t x Ρ0

P = P0 x X n

Πληροφορίες:

ΔP = πτώση της τάσης ατμών (atm)

P0 = κορεσμένη τάση ατμών του καθαρού διαλύτη (atm)

P = πίεση κορεσμένου ατμού διαλύματος (atm)

X t = mo κλάσμα διαλυμένης ουσίας

X p = κλάσμα γραμμομοριακού διαλύτη

Αύξηση σημείου βρασμού

Το σημείο βρασμού είναι η θερμοκρασία στην οποία η πίεση ατμών του υγρού γίνεται ίση με την ατμοσφαιρική πίεση. Η προσθήκη μη πτητικής διαλυτής ουσίας σε διαλύτη προκαλεί μείωση της πίεσης ατμών.

(Διαβάστε επίσης: Σημαντικά χαρακτηριστικά των ηλεκτροχημικών κυττάρων και της σειράς τους)

Το διάλυμα που σχηματίζεται πρέπει να θερμαίνεται σε υψηλότερη θερμοκρασία, έτσι ώστε η τάση ατμών να είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση. Επομένως, το σημείο βρασμού ενός διαλύματος είναι υψηλότερο από αυτό ενός καθαρού διαλύτη.

Η διαφορά μεταξύ των σημείων ζέσεως του διαλύματος και του καθαρού διαλύτη ονομάζεται αύξηση του σημείου ζέσεως. Αυτό μπορεί να διατυπωθεί ως εξής:

ΔTb = σημείο βρασμού του διαλύματος - σημείο βρασμού του διαλύτη

ΔTb = kb xm

Πληροφορίες:

ΔTb = αύξηση στο σημείο βρασμού του διαλύματος (0C)

Kb = σταθερή αύξηση του μοριακού σημείου βρασμού (0C / molal)

m = διαλυτότητα μοριακότητας (γραμμάρια)

Πτώση σημείου πήξης

Σημείο πήξης είναι η θερμοκρασία στην οποία τα υγρά και τα στερεά μιας ουσίας έχουν την ίδια πίεση ατμών. Η προσθήκη διαλυμένης ουσίας σε διαλύτη μπορεί να προκαλέσει πτώση της τάσης ατμών. Η καμπύλη θερμοκρασίας ατμού για το διάλυμα βρίσκεται κάτω από την καμπύλη για τον καθαρό διαλύτη. Επομένως, το σημείο ψύξης ενός διαλύματος είναι μικρότερο από το σημείο πήξης ενός καθαρού διαλύτη. Όπου, ο τύπος για τη μείωση του σημείου πήξης είναι:

ΔTf = σημείο πήξης του διαλύτη - σημείο βρασμού του διαλύματος

ΔTf = kf xm

Πληροφορίες:

ΔTf = μείωση στο σημείο πήξης του διαλύματος (0C)

Kf = σταθερά πτώσης σημείου πήξης μορίου

Πίεση όσμωσης

Η ελάχιστη πίεση που αποτρέπει την όσμωση ονομάζεται οσμωτική πίεση. Όταν δύο διαφορετικά διαλύματα διαχωρίζονται από μια ημιπερατή μεμβράνη (μια μεμβράνη που μπορεί να περάσει μόνο μέσω σωματιδίων διαλύτη αλλά όχι διαλυμένων σωματιδίων), τότε συμβαίνει το φαινόμενο της όσμωσης. Ο τύπος της οσμωτικής πίεσης είναι: π = M x R x T

Πληροφορίες:

Π = οσμωτική πίεση (atm)

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

T = θερμοκρασία (K)

M = μοριακότητα (μοριακή)