Kolektīvās īpašības (ar formulām)



The koligatīvs īpašums ir jebkura vielas īpašība, kas ir atkarīga no tajā esošo daļiņu skaita (molekulu vai atomu veidā) vai ir atkarīga no tā, atkarībā no šo daļiņu veida..

Citiem vārdiem sakot, tos var izskaidrot arī kā tādu risinājumu īpašības, kas ir atkarīgas no šķīdinātāju daļiņu skaita un šķīdinātāju daļiņu skaita. Šo koncepciju 1891. gadā ieviesa vācu ķīmiķis Vilhelms Ostvalds, kurš klasificēja šķīstošās vielas trīs kategorijās..

Šīs kategorijas pasludināja, ka koligatīvās īpašības ir atkarīgas tikai no šķīdinātāja koncentrācijas un temperatūras, nevis no tā daļiņu rakstura..

Turklāt piedevu īpašības, piemēram, masa, bija atkarīgas no šķīdinātāja sastāva, un konstitucionālās īpašības vairāk atkarīgas no šķīdinātāja molekulārās struktūras..

Indekss

  • 1 Koligatīvās īpašības
    • 1.1 Tvaika spiediena samazināšanās
    • 1.2. Viršanas temperatūras paaugstināšanās
    • 1.3 Sasalšanas temperatūras samazināšana
    • 1.4 Osmotiskais spiediens
  • 2 Atsauces

Kolektīvās īpašības

Koligatīvās īpašības galvenokārt tiek pētītas atšķaidītiem šķīdumiem (to gandrīz ideālās uzvedības dēļ), un tās ir šādas:

Tvaika spiediena samazinājums

Var teikt, ka šķidruma tvaika spiediens ir tvaika molekulu līdzsvara spiediens, ar kuru šis šķidrums saskaras.

Arī šo spiedienu saistība skaidrojama ar Raoult likumu, kas nosaka, ka detaļas daļējais spiediens ir vienāds ar komponenta mola daļas rezultātu ar tvaika spiediena komponentu tīrā stāvoklī:

PA = XA . PºA

Šajā izteiksmē:

PA = Sastāvdaļas A daļējais tvaika spiediens maisījumā.

XA = A komponenta molārā frakcija.

PºA= Tīra komponenta A tvaika spiediens.

Ja šķīdinātāja tvaika spiediens pazeminās, tas notiek, ja šķīdums tiek veidots neiztvaikotā šķīdinātājā. Kā zināms un pēc definīcijas, gaistošai vielai nav tendences iztvaikot.

Šī iemesla dēļ, jo vairāk no šīs šķīdinātāja pievieno gaistošajam šķīdinātājam, jo ​​zemāks ir tvaika spiediens un jo mazāk šķīdinātājs var izplūst, lai nonāktu gāzveida stāvoklī..

Tātad, iztvaicējot šķīdinātāju dabiski vai piespiedu kārtā, beidzot būs šķīdinātāja daudzums, neiztvaicējot kopā ar negaistošo šķīdinātāju..

Šo parādību var labāk izskaidrot ar entropijas jēdzienu: kad molekulas pāriet no šķidrās fāzes uz gāzveida fāzi, sistēmas entropija palielinās.

Tas nozīmē, ka šīs gāzveida fāzes entropija vienmēr būs lielāka par šķidruma stāvokli, jo gāzes molekulas aizņem lielāku tilpumu.

Tad, ja šķidruma stāvokļa entropija tiek palielināta, atšķaidot, pat ja tā ir saistīta ar šķīdinātāju, atšķirība starp abām sistēmām samazinās. Tāpēc entropijas samazināšanās samazina tvaika spiedienu.

Viršanas temperatūras paaugstināšanās

Viršanas punkts ir temperatūra, kurā ir līdzsvars starp šķidruma un gāzveida fāzēm. Šajā brīdī šķidrā stāvoklī nonākušo gāzu molekulu skaits (kondensācija) ir vienāds ar šķidruma molekulu skaitu, kas iztvaiko līdz gāzei.

Šķīdinātāja agregācija izraisa šķidru molekulu koncentrācijas atšķaidīšanu, samazinot iztvaikošanas ātrumu. Tas rada viršanas punkta modifikāciju, lai kompensētu šķīdinātāja koncentrācijas izmaiņas.

Citos vienkāršākos vārdos vārīšanās temperatūra šķīdumā ir augstāka nekā šķīdinātāja tīrā stāvoklī. To izsaka matemātiskā izteiksme, kas parādīta zemāk:

ΔTb = i. Kb . m

Minētajā izteiksmē:

ΔTb = Tb (šķīdums) - Tb (šķīdinātājs) = viršanas temperatūras izmaiņas.

i = faktors van't Hoff.

Kb = Šķīdinātāja viršanas konstante (0,512 ºC / molāls ūdenim);.

m = molalitāte (mol / kg).

Sasalšanas temperatūras samazināšana

Tīra šķīdinātāja sasalšanas temperatūra samazinās, kad pievienosiet šķīdinātāju daudzumu, jo to ietekmē tāda pati parādība, kas samazina tvaika spiedienu..

Tas notiek tāpēc, ka, samazinot šķīdinātāja tvaika spiedienu, atšķaidot šķīdinātāju, tam būs nepieciešama zemāka temperatūra, lai to sasaldētu..

Lai izskaidrotu šo parādību, var ņemt vērā arī sasalšanas procesa raksturu: lai šķidrums sasaltu, tam jāsasniedz kārtīgs stāvoklis, kurā tas nonāk veidojošos kristālos..

Ja šķidruma iekšpusē ir piemaisījumi, šķidrums būs mazāk pasūtīts. Šā iemesla dēļ šķīdumam būs lielākas grūtības sasaldēt nekā šķīdinātājs bez piemaisījumiem.

Šis samazinājums ir izteikts kā:

ΔTf = -i. Kf . m

Iepriekšējā izteiksmē:

ΔTf = Tf  (šķīdums) - Tf  (šķīdinātājs) = sasalšanas temperatūras izmaiņas.

i = faktors van't Hoff.

Kf = Šķīdinātāja sasalšanas konstante (1,86 ºC kg / mol ūdens);.

m = molalitāte (mol / kg).

Osmotiskais spiediens

Process, kas pazīstams kā osmoze, ir šķīdinātāja tendence šķērsot puscaurlaidīgu membrānu no viena šķīduma uz citu (vai no tīra šķīdinātāja līdz šķīdumam)..

Šī membrāna ir barjera, caur kuru dažas vielas var iziet, un citas nevar, tāpat kā daļēji caurlaidīgas membrānas dzīvnieku un augu šūnu šūnu sienās..

Tad osmotiskais spiediens tiek definēts kā minimālais spiediens, kas jāpielieto šķīdumam, lai apturētu tīrā šķīdinātāja šķērsošanu caur puscaurlaidīgu membrānu..

Zināms arī kā šķīduma tendences saņemt tīru šķīdinātāju pēc osmozes efekta. Šī īpašība ir koligatīva, jo tā ir atkarīga no šķīdinātāja koncentrācijas šķīdumā, ko izsaka kā matemātisku izteiksmi:

Π V = n. R. T vai arī π = M. R. T

Šajos izteicienos:

n = Daļiņu molu skaits šķīdumā.

R = universālā gāzes konstante (8.314472 J. K-1 . mol-1).

T = temperatūra Kelvīnā.

M = molaritāte.

Atsauces

  1. Vikipēdija. (s.f.). Colligative Properties. Izgūti no en.wikipedia.org
  2. BC. (s.f.). Colligative Properties. Atgūts no opentextbc.ca
  3. Bosma, W. B. (s.f.). Colligative Properties. Izgūti no chemistryexplained.com
  4. Sparknotes. (s.f.). Colligative Properties. Izgūti no sparknotes.com
  5. Universitāte, F. S. (s.f.). Colligative Properties. Saturs iegūts no chem.fsu.edu