Собирательные свойства (с формулами)



 коллигативная собственность является любым свойством вещества, которое зависит или изменяется в зависимости от количества частиц, присутствующих в нем (в форме молекул или атомов), независимо от природы этих частиц.

Другими словами, они также могут быть объяснены как свойства растворов, которые зависят от соотношения между количеством растворенных частиц и числом частиц растворителя. Эта концепция была введена в 1891 году немецким химиком Вильгельмом Оствальдом, который разделил свойства растворенного вещества на три категории..

Эти категории провозглашали, что коллигативные свойства зависят исключительно от концентрации и температуры растворенного вещества, а не от природы его частиц..

Кроме того, аддитивные свойства, такие как масса, зависели от состава растворенного вещества, а конституционные свойства зависели в большей степени от молекулярной структуры растворенного вещества..

индекс

  • 1 Коллигативные свойства
    • 1.1 Снижение давления пара
    • 1.2 Повышение температуры кипения
    • 1.3 Снижение температуры замерзания
    • 1.4 Осмотическое давление
  • 2 Ссылки

Собирательные свойства

Коллигативные свойства изучаются в основном для разбавленных растворов (в связи с их почти идеальным поведением) и заключаются в следующем:

Снижение давления пара

Можно сказать, что давление пара жидкости - это равновесное давление молекул пара, с которыми эта жидкость контактирует.

Кроме того, взаимосвязь этих давлений объясняется законом Рауля, который гласит, что парциальное давление компонента равно произведению мольной доли компонента на давление пара компонента в его чистом состоянии:

P = X . Pº

В этом выражении:

P = Парциальное давление паров компонента А в смеси.

X = Молярная доля компонента А.

Pº= Давление пара чистого компонента А.

В случае снижения давления паров растворителя это происходит, когда нелетучее растворенное вещество добавляют для образования раствора. Как известно и по определению, нелетучее вещество не имеет тенденции испаряться.

По этой причине, чем больше этого растворенного вещества добавляется к летучему растворителю, тем ниже давление пара и тем меньше растворителя может выйти, чтобы перейти в газообразное состояние..

Таким образом, при естественном или принудительном испарении растворителя, в конечном итоге, образуется некоторое количество растворителя без испарения вместе с нелетучим растворенным веществом..

Это явление может быть лучше объяснено понятием энтропии: когда молекулы переходят из жидкой фазы в газовую фазу, энтропия системы увеличивается.

Это означает, что энтропия этой газообразной фазы всегда будет больше энтропии жидкого состояния, поскольку молекулы газа занимают больший объем.

Затем, если энтропия жидкого состояния увеличивается путем разбавления, даже если она связана с растворенным веществом, разница между двумя системами уменьшается. Следовательно, уменьшение энтропии также уменьшает давление пара.

Повышение температуры кипения

Точка кипения - это температура, при которой существует равновесие между жидкой и газообразной фазами. В этот момент число молекул газа, переходящих в жидкое состояние (конденсирующееся), равно числу молекул жидкости, испаряющейся в газ..

Агрегация растворенного вещества приводит к разбавлению концентрации молекул жидкости, что приводит к снижению скорости испарения. Это приводит к изменению температуры кипения, чтобы компенсировать изменение концентрации растворителя..

Другими словами, температура кипения в растворе выше, чем у растворителя в чистом виде. Это выражается математическим выражением, показанным ниже:

& Dgr;б = я Кб . м

В указанном выражении:

& Dgr;б = Тб (решение) - Тб (растворитель) = изменение температуры кипения.

я = фактор ван'т хофф.

Кб = Константа кипения растворителя (0,512 ºC / моль для воды).

м = моляльность (моль / кг).

Снижение температуры замерзания

Температура замерзания чистого растворителя будет уменьшаться при добавлении количества растворенного вещества, так как на него влияет то же явление, что снижает давление пара.

Это происходит потому, что, уменьшая давление паров растворителя путем разбавления растворенного вещества, для его замерзания потребуется более низкая температура.

Характер процесса замораживания также может быть принят во внимание, чтобы объяснить это явление: чтобы жидкость замерзла, она должна достичь упорядоченного состояния, в котором она заканчивается образованием кристаллов.

Если в жидкости есть примеси в форме растворенных веществ, жидкость будет менее упорядоченной. По этой причине раствор будет испытывать большие трудности при замерзании, чем растворитель без примесей..

Это сокращение выражается как:

& Dgr;F = -i. КF . м

В предыдущем выражении:

& Dgr;F = ТF  (решение) - ТF  (растворитель) = изменение температуры замерзания.

я = фактор ван'т хофф.

КF = Константа замерзания растворителя (1,86 ºC кг / моль для воды).

м = моляльность (моль / кг).

Осмотическое давление

Процесс, известный как осмос, представляет собой тенденцию растворителя проходить через полупроницаемую мембрану из одного раствора в другой (или из чистого растворителя в раствор)..

Эта мембрана представляет собой барьер, через который некоторые вещества могут проходить, а другие - нет, как в случае полупроницаемых мембран в клеточных стенках животных и растительных клеток..

Осмотическое давление затем определяется как минимальное давление, которое должно быть приложено к раствору, чтобы остановить прохождение его чистого растворителя через полупроницаемую мембрану..

Он также известен как мера склонности раствора к получению чистого растворителя под действием осмоса. Это свойство является коллигативным, поскольку оно зависит от концентрации растворенного вещества в растворе, которая выражается в виде математического выражения:

Π. V = n. Р. T или также π = M. Р. T

В этих выражениях:

n = количество молей частиц в растворе.

R = универсальная газовая постоянная (8,314472 Дж. К-1 . моль-1).

T = температура в градусах Кельвина.

M = молярность.

ссылки

  1. Wikipedia. (Н.Д.). Коллигативные свойства. Получено с en.wikipedia.org
  2. BC. (Н.Д.). Коллигативные свойства. Восстановлено из opentextbc.ca
  3. Bosma, W. B. (s.f.). Коллигативные свойства. Получено с chemexplained.com
  4. SparkNotes. (Н.Д.). Коллигативные свойства. Получено с сайта sparknotes.com
  5. Университет, Ф. С. (с.ф.). Коллигативные свойства. Получено от chem.fsu.edu