Въртящият се продавач на лед винаги добавя готварска сол към кубчетата лед, когато прави ледени ролки. Знаете ли защо беше направено това? Проучете го, като добавянето на сол е предназначено, така че кубчетата лед да не се разтопят бързо, като се има предвид, че направата на въртящ се лед изисква студена температура за определено време. Това събитие може да бъде обяснено в концепцията за колигативния характер на решението.
Тогава какво се разбира под колигативния характер на решението? Колигативната природа на разтвора е компонент, който зависи от броя на разтворените частици, присъстващи в количеството разтворител при определени условия. Тази колигативна природа не зависи от свойствата и състоянието на всяка частица. Както е известно, разтворът се състои от разтворено вещество и разтворител, където водата е най-добрият разтворител и често се използва и е известен като воден.
Когато се образува разтвор, химичните свойства на разтвореното вещество няма да се променят драстично, но неговите физични свойства ще се променят драстично. Промените във физичните свойства, които са колигативни свойства, включват повишаване на температурата на кипене (ΔTb), намаляване на налягането на парите (ΔP), осмотично налягане (π) и намаляване на точката на замръзване (ΔTf).
Спад в налягането на парите
Ако разтвореното вещество е нелетливо (нелетливо; налягането на парите не може да бъде измерено), налягането на парите на разтвора винаги ще бъде по-ниско от налягането на парите на чистия летлив разтворител. Това може да се илюстрира с формулата:
ΔP = P0 - P
ΔP = XT x P0
P = P0 x Xн
Информация :
ΔP = спад на налягането на парите (atm)
P0 = налягане на наситените пари на чистия разтворител (атм)
P = налягане на наситените пари на разтвора (atm)
хT = разтворена молна фракция
хстр = молна фракция на разтворителя
Увеличение на точката на кипене
Точката на кипене е температурата, при която налягането на парите на течността става равно на атмосферното налягане. Добавянето на нелетливо разтворено вещество в разтворител причинява намаляване на налягането на парите.
(Прочетете също: Важни характеристики на електрохимичните клетки и техните серии)
Образуваният разтвор трябва да се нагрее до по-висока температура, така че налягането на парите да е равно на атмосферното налягане. Следователно точката на кипене на разтвора е по-висока от тази на чистия разтворител.
Разликата между точките на кипене на разтвора и чистия разтворител се нарича повишаване на температурата на кипене. Това може да бъде формулирано по следния начин:
ΔTb = точка на кипене на разтвора - точка на кипене на разтворителя
ΔTb = kb x m
Информация :
ΔTb = повишаване на точката на кипене на разтвора (0C)
Kb = постоянно нарастване на температурата на кипене на мола (0C / молал)
m = разтворима молалност (грамове)
Капка на точката на замръзване
Точката на замръзване е температурата, при която течностите и твърдите вещества на дадено вещество имат еднакво налягане на парите. Добавянето на разтворено вещество към разтворител може да доведе до спад на налягането на парите. Температурната крива за налягането на парите за разтвора се намира под кривата за чистия разтворител. Следователно точката на замръзване на разтвора е по-малка от точката на замръзване на чист разтворител. Където формулата за понижаване на точката на замръзване е:
ΔTf = точка на замръзване на разтворителя - точка на кипене на разтвора
ΔTf = kf x m
Информация :
ΔTf = намаляване на точката на замръзване на разтвора (0C)
Kf = константа на спад на точката на замръзване на мола (0C / молал)
Налягане на осмозата
Минималното налягане, което предотвратява осмозата, се нарича осмотично налягане. Когато два различни разтвора са разделени от полупропусклива мембрана (мембрана, която може да се премине само през частици от разтворител, но не и от разтворени частици), възниква феноменът на осмозата. Формулата за осмотично налягане е: π = M x R x T
Информация :
Π = осмотично налягане (атм)
R = налягане на газа (0,0082 atm L / mol K)
T = температура (K)
M = моларност (моларна стойност)
