Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Zníženie tlaku pár pridaním rozpustenej látky
- Zvýšenie bodu varu v zmesi
- Depresia bodu tuhnutia v zmesi
- Zvyšovanie osmotického tlaku pri riešeniach
- Colligative properties andolaolaity
Automobilová nemrznúca zmes, dialýza obličiek a použitie kamennej soli na výrobu zmrzliny nevyzerajú, akoby mali niečo spoločné. Ale všetci závisia od internetu koligatívne vlastnosti riešení, Tieto vlastnosti sú fyzikálne vlastnosti roztokov, ktoré závisia iba od pomeru počtu častíc rozpustenej látky a rozpúšťadla (napr. Soli vo vode) v roztoku a nie od identity rozpustenej látky.
Bunky ľudského tela, rastlinné bunky a roztoky, ako napríklad nemrznúca zmes a zmrzlina, závisia od koligatívnych vlastností.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Príliš dlho; neprečítané (TL; DR)
Existujú štyri spoločné vlastnosti: tlak pary, teplota varu, teplota tuhnutia a osmotický tlak. Tieto fyzikálne vlastnosti roztokov závisia iba od pomeru počtu častíc rozpustenej látky a rozpúšťadla v roztoku a nie od toho, čo je rozpustená látka.
Zníženie tlaku pár pridaním rozpustenej látky
Rozpúšťadlo (ako je voda) má tlak pár označený pl. To sa rovná jedna atmosféra tlaku.
na rovnováhaplynná fáza (ako je vodná para) nad rozpúšťadlom má parciálny tlak rovný pi. Pridanie rozpustenej látky (ako soľ do stola, NaCl) znižuje parciálny tlak rozpúšťadla v plynnej fáze. Pokles tlaku pary je spôsobený tým, že molekuly rozpúšťadla na povrchu roztoku sú nahradené molekulami rozpustenej látky. Molekuly rozpúšťadla „vytláčajú“ odparovanie. Pretože na povrchu je menej molekúl rozpúšťadla, tlak pár sa znižuje.
Zvýšenie bodu varu v zmesi
Uvedenie rozpúšťadla do varu v podstate odparuje rozpúšťadlo. Výška bodu varualebo zvýšenie teploty, pri ktorej rozpúšťadlo vrie, nastáva z podobného dôvodu ako zníženie tlaku pár. Zvýšené množstvo rozpustenej látky na povrchu inhibuje odparovanie rozpúšťadla, takže na dosiahnutie bodu varu je potrebné viac energie.
To predpokladá, že rozpustená látka je neprchavá, to znamená, že má nízky izbový tlak pri izbovej teplote. Prchavá rozpustená látka s nižšou teplotou varu ako rozpúšťadlo môže skutočne znížiť teplotu varu. Benzén je príklad prchavej organickej zlúčeniny (VOC).
Depresia bodu tuhnutia v zmesi
Teplota tuhnutia roztoku bude nižšia ako teplota čistého rozpúšťadla. Bod mrazu je teplota, pri ktorej sa kvapalina stane pevnou pri 1 atmosfére. Depresia bodu tuhnutia znamená, že teplota mrazu klesá. To znamená, že na dosiahnutie zamrznutia musí byť tekutina chladnejšia. Dôvodom je, že prítomnosť solutu zavádza do systému viac porúch, ako tomu bolo pri molekulách rozpúšťadla. Preto musí byť zmes chladnejšia, aby sa prekonali účinky viac narušeného systému.
Praktické použitie tejto koligatívnej vlastnosti je nemrznúca kvapalina, Teplota topenia 50/50 roztoku etylénglykolu (CH2(OH) CH2(OH)) je -33 stupňov Celzia (-27,4 stupňov Fahrenheita) v porovnaní s 0 stupňov Celzia (32 stupňov Celzia). Nemrznúca kvapalina sa pridáva do chladiča automobilu, takže pred mrazom vody v systéme vozidla musí byť vozidlo vystavené oveľa nižším teplotám.
Zvyšovanie osmotického tlaku pri riešeniach
osmóza nastane, keď sa molekuly rozpúšťadla pohybujú cez semipermeabilnú membránu. Jedna strana membrány by mohla obsahovať rozpúšťadlo a druhá strana membrány by mala obsahovať rozpustenú látku. Pohyb rozpúšťadla nastáva z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou alebo od vyššieho chemického potenciálu k nižšiemu chemickému potenciálu až do dosiahnutia rovnováhy. K tomuto toku prirodzene dochádza, takže na zastavenie toku sa musí použiť určitý tlak na strane rozpustenej látky.
osmotický tlak je tlak, ktorý by zastavil tento tok. Osmotický tlak sa všeobecne pri roztokoch zvyšuje. Čím je viac rozpustených molekúl, tým viac sú molekuly rozpúšťadla stlačené dokopy. Prítomnosť molekúl rozpustenej látky na jednej strane membrány znamená, že menej molekúl rozpúšťadla môže preniknúť na stranu roztoku. Osmotický tlak priamo súvisí s koncentráciou rozpustenej látky: viac rozpustenej látky sa premieta do vyššieho osmotického tlaku.
Colligative properties andolaolaity
Všetky obligačné vlastnosti závisia od molality (m) roztoku. Molalita je definovaná ako móly rozpustenej látky / kg rozpúšťadla. Viac alebo menej rozpustenej látky, ktorá je prítomná v pomere s rozpúšťadlom, ovplyvní výpočty štyroch koligatívnych vlastností uvedených vyššie.