Коллигативные свойства растворов

Коллигативные свойства растворов

После изучения этой темы вы должны:

— иметь представления о следующих понятиях и явлениях:

— осмос, осмотическое давление (закон Вант-Гоффа ), его роль.

— закон Рауля о давлении паров растворителя над раствором и изменении температур кипения и замерзания растворов (следствия закона Рауля).

Коллигативные свойства – это свойства, которые не зависят от природы частиц растворенного вещества, а зависят только от концентрации частиц в растворе.

Коллигативными свойствами разбавленных растворов являются:

— осмотическое давление (Закон Вант-Гоффа)

— давление насыщенного пара растворителя над раствором (Закон Рауля)

— температура кипения раствора (1следствие из закона Рауля)

— температура кристаллизации раствора (2 следствие из закона Рауля)

Свойства неэлектролитов

Осмосом называется самопроизвольное перемещение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора меньшей концентрации в раствор большей концентрации. В результате протекания осмоса возникает осмотическое давление раствора. Гипертоническим раствором называют тот раствор, у которого осмотическое давление больше. Гипотоническим раствором – раствор с меньшим осмотическим давлением. Изотоничные растворы – это растворы с одинаковой величиной осмотического давления.

Растительная клетка (С >) (внутриклеточный раствор)

Внешняя среда (С <) (межклеточный раствор)

Вант-Гофф, изучая зависимость осмотического давления от внешних факторов установил, что оно не зависит от природы растворенного вещества, а зависит только от числа частиц в растворе и от температуры:

Росм = СмRT. где Росм [кПа], T [K] — абсолютная температура, R = 8,32 кДж/моль — универсальная газовая постоянная, См — молярная концентрация раствора [моль/л].

Осмотическое давление раствора, содержащего несколько веществ, равно сумме осмотических давлений, вызываемых каждым из них.

Давление насыщенного пара растворителя над раствором (Закон Рауля):

Относительное понижение давления насыщенного пара над раствором прямо пропорционально мольной доле растворенного вещества: Коллигативные свойства растворов где Коллигативные свойства растворов — давление насыщенного пара над чистым растворителем; РА -давление насыщенного пара растворителя над раствором; NB — мольная доля растворенного вещества: Коллигативные свойства растворов. где na. nb – число молей растворителя (а) и растворенного вещества (b).

Набольшее практическое значение получили I, II следствие закона Рауля.

I следствие закона Рауля. Повышение температуры кипения раствора прямо пропорционально молярной концентрации растворенного вещества: Dtкип = Kэб. Сm. где Dtкип = t кип р-ра – t кип н2 o, 0 С ; Kэб – эбулиоскопическая константа растворителя (Kэб н2 о ); Сm- моляльная концентрация растворенного вещества, моль/1000г растворителя.

II следствие закона Рауля. Понижение температуры замерзания раствора прямо пропорционально молярной концентрации растворенного вещества: Dtзам = Kкр. Сm. где Dt = t зам.н2 о – t зам р-ра. 0 С; Kкр — криоскопическая константа растворителя (Ккр н2 о =1,86); Сm- моляльная концентрация растворенного вещества, моль/1000г растворителя.

Росм = См R T Dtкип = Кэб Cm Dtзам = Ккр Cm

Коллигативные свойства для молекулярных растворов

Примечание: см. приложение 7 – «Криоскопические константы некоторых растворителей», приложение 8 – «Эбулиоскопические константы некоторых растворителей».

Эти уравнения справедливы только для растворов, в которых отсутствует взаимодействие частиц, т.е. для идеальных растворов. В реальных растворах имеют место межмолекулярные взаимодействия между молекулами вещества и растворителя, которые могут приводить либо к процессам диссоциации, либо к процессам ассоциации молекул. Диссоциация молекул вещества в водном растворе характерна для сильных электролитов. В результате диссоциации число частиц увеличивается.

Доля (i ) образовавшихся частиц определяется как отношение общего числа частиц к первоначальному числу молекул. Она зависит от степени диссоциации электролита и от числа частиц, на которые распадается молекула:

i = (n -1)a + 1. i – получил название изотонический коэффициент. n – число частиц (ионов), на которые распадается молекула, a – степень диссоциации (в долях).

Росм = iСМ R Т Dt кип = i Кэб Сm Dtзам = i Ккр Сm

Коллигативные свойства для растворов электролитов

Примеры расчетов температур кипения, замерзания, осмотического давления растворов различных концентраций .

Пример 1. Вычислить температуру замерзания, кипения раствора этилового спирта с процентной концентрацией (w), равной 40 %.

Решение: Вычислим температуру замерзания раствора исходя из II следствия закона Рауля: Dtзам = Kкр. Сm, однако для решения необходимо перейти от одного вида концентрации к другому:

w [m в-ва, г \ 100г р-ра] ® Сm[ n молей \ 1000 г р-ля ]

1. Перейдем от массы вещ-ва (m) к молям (n) через пропорцию:

1 моль С2 Н5 ОН содержит ——- 46 г

или по формуле х(n) = Коллигативные свойства растворов = Коллигативные свойства растворов моль/100р-ра,

2. Перейдем от массы раствора к массе растворителя:

m р-ля = m р-ра — m в-ва = 100 – 40 = 60г р-ля

2. Через пропорцию выразим Сm :

0,87 молей С2 Н5 ОН содержит в 60 г растворителя

х (Сm) = Коллигативные свойства растворов = 14,5 молей/1000г р-ля

4. По формуле Dtзам = Kкр. Сm найдем Dt: Dt = 1,86. 14,5 = 26,97 0 C

5. Dt = tзам н2 о – tзамр-ра Þ tзам р-ра = tзам н2 о – Dt = 0 — 26,97 = -26,97 0 C — температура замерзания 40 % раствора этилового спирта.

Вычислим температуру кипения раствора исходя из I следствия закона Рауля: Dtкип = Kэб. Сm, Сm = 14,5 моль/1000р-ля (см. выше)

Из формулы найдем Dt: Dt = 0,516. 14,5 = 7,48 0 C

Dt = tкипр-ра – tкип н2 о Þ tкип р-ра = tкип н2 о + Dtкип = 100 + 7,48 = 107,48 0 C- температура кипения 40% раствора этилового спирта.

Пример 2. Вычислить концентрацию физиологического раствора (NaCl) изотоничного с осмотическим давлением крови равное » 800 Кпа. Степень диссоциации NaCl принять за 90%.

Решение: Для растворов электролитов Росм(NaCl ) = i·См9middot;R9middot;T Þ

Условие изотоничности означает, что Росм(NaCl ) = Росм крови = 800 кПа,

i = (n-1)·a + 1= (2 — 1) · 0,9 = 1,9

NaCl Û Na + +Cl -. где n = 2, a = 0,9

Подставим найденные значения в формулу (1) См = Коллигативные свойства растворов 0,17 моль/л – концентрация хлорида натрия, которая создает осмотическое давление 800 кПа.

5.189.137.82 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Коллигативные свойства растворов
Главная | О нас | Обратная связь

КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Коллигативными свойствами растворовназываются свойства, обусловленные некоторыми общими причинами. Количественное выражение этих свойств зависит только от числа находящихся в растворе частиц растворённого вещества и количества растворителя.

К коллигативным свойствам относятся:

— понижение давления пара над раствором;

— повышение точки кипения раствора;

— понижение температуры замерзания раствора;

— осмотическое давление растворов.

I закон Рауля:относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворённого вещества:

II закон Рауля:повышение t°кип и понижение t°зам разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально моляльной концентрации раствора:

Измерение понижения t° начала замерзания раствора по сравнению с t° замерзания чистого растворителя называется криоскопией. Измерение повышения t° кипения раствора — эбулиоскопией.

На измерениях t°зам и t°кип растворов основаны криоскопический и эбулиоскопический методы определения относительной молекулярной массы, а также молярной массы электролитов.

Если через мембрану между двумя растворами может свободно проходить растворитель, но не может пройти растворённое вещество, выравнивание концентраций будет происходить лишь за счёт перемещения молекул растворителя. Такая односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану под действием разности концентраций называется осмосом. Возникающее при этом избыточное гидростатическое давление, противодействующее проникновению молекул воды в раствор, называется осмотическим давлением.

У растений, некоторых морских животных и рыб осмотическое давление меняется в зависимости от внешней среды.

У высших животных и человека осмотическое давление внутренней среды постоянно и равно 7,7 атм [770-780 кПа, 280-310 мосм/л].

Изоосмию поддерживают ткани печени, подкожной клетчатки, почки. Регулируют изоосмию нервная система и железы внутренней секреции.

Понижение осмотического давления ведёт к рвоте и судорогам, повышение — вызывает отёки.

Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называются изотоническими; более высокое осмотическое давление — гипертоническими; более низкое — гипотоническими растворами.

0,9% раствор NaCl, 5% раствор глюкозы относительно крови являются изотоническими.

При помещении клеток в изотонический раствор клетки сохраняют свой размер и нормально функционируют.

При помещении клеток в гипертонический раствор вода из клеток уходит в более концентрированный раствор, клетка теряет воду, уменьшается в объёме, в ней нарушается нормальное течение физических и химических процессов — происходит плазмолиз.

При помещении клеток в гипотонический раствор вода из менее концентрированного раствора переходит внутрь клеток. Это приводит к их набуханию, а затем к разрыву оболочек и вытеканию клеточного содержимого. Это лизис.

В случае эритроцитов этот процесс называется гемолизом. При этом образуется «лаковая кровь» — раствор ярко-красного цвета, окрашенный гемоглобином.

Чтобы использовать законы идеальных растворов для количественного описания коллигативных свойств электролитов, Вант-Гофф ввёл в соответствующие уравнения поправочный коэффициент i — изотонический коэффициент Вант-Гоффа.

Для растворов элекролитов i > 1, для растворов неэлектролитов i = 1.

Примеры решения задач

Определите температуру замерзания раствора, содержащего 0,6 г мочевины (NH2 )2 CO в 50 г воды. Ккр = 1,86 кг∙К/моль.

1) Найдем количество вещества мочевины, содержащееся в 50 г воды по формуле n = m / M: n = 0,6г / 60г/моль = 0,01 моль;

2) Найдем количество вещества мочевины, содержащееся в 1000 г воды:

n = 0,01моль∙1000г / 50г = 0,2 моль;

3) Найдем понижение температуры замерзания раствора по формуле

∆Тзам. = Ккр. ∙ С, где С – моляльная концентрация раствора:

∆Тзам. = 1,86 кг&#872&;К/моль∙ 0,2 моль/кг = 0,237 0

3) Найдем температуру замерзания раствора по формуле

Тзам.р-ра = 0 – 0,273 = — 0,273 0

Рассчитайте осмотическое давление 2% раствора глюкозы при 310К, &#&61; = 1,006 г/мл? Что произойдет с эритроцитами в этом растворе?

1) Найдем массу 1000 мл раствора глюкозы по формуле: m = V&#872&;ρ:

m = 1000 мл∙1,006 г/мл = 1006 г;

2) Найдем массу глюкозы, содержащуюся в 1006 г раствора, зная, что в 100

г раствора содержится 2 г чистого вещества:

m = 2 г ∙ 1006 г /100 г = 20,12 г;

3) Найдем количество вещества глюкозы по формуле n = m / M, равное

молярной концентрации С раствора:

n = 20,12 г / 180 г/моль = 0,11 моль;

4) Найдем осмотическое давление раствора глюкозы по формуле Р = С&#872&;R∙Т:

Р = 0,11 моль/л ∙ 8,314Дж/моль∙К ∙ 310К = 283,4 кПа

5) Сравним осмотическое давление с нормой, равной 770-780 кПа. Давление

ниже нормы, раствор гипотонический, произойдет гемолиз эритроцитов.

Ответ: 283,4 кПа, гемолиз.

Какой из растворов является изотоническими плазме крови: 0,1М глюкозы С6 Н12 О6 или 0,1M CaCl2. Рассчитайте осмолярность этих растворов в мОсм/л.

1) Найдем молярную концентрацию растворов в ммоль/л, умножив на 1000:

С (С6 Н12 О6 ) = 0,1моль/л ∙ 1000 = 100 ммоль/л

С (CaCl2 ) = 0,1моль/л ∙ 1000 = 100 ммоль/л

2) Найдем осмолярность растворов по формуле Сосм. = i ∙ С, где i –

изотонический коэффициент, равный числу частиц в растворе.

i (С6 Н12 О6 ) = 1, т.к. это раствор неэлектролита, i (CaCl2 ) = 3.

Сосм. ( CaCl2 ) = 3 ∙ 100 = 300 мОсм/л

2) Сравним осмолярность растворов с нормой 280-300 мОсм/л.

Изотоничным крови является раствор CaCl2 .

Коллигативные свойства разбавленных растворов

Растворы обладают рядом свойств, называемых иначе коллигативными (коллективными ).Они обусловлены общими причинами и определяются только концентрацией растворенного вещества, т.е. числом его частиц (молекул и др.) в системе, но не зависят от их массы, формы, размеров.

Такими свойствами являются: осмотическое давление, понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора.

У растворов разных по своей природе веществ, но содержащих одно и то же число кинетически активных частиц растворенного вещества данные свойства будут одинаковые.

Это явление присуще разбавленным растворам нелетучих низкомолекулярных веществ, т.е. растворам, которые по своим характеристикам наиболее сильно приближаются к идеальным.

Диффузия и осмос в растворах

В растворах частицы растворителя и растворенного вещества равномерно распределяются по всему объему системы вследствие своего беспорядочного теплового движения. Этот процесс называетсядиффузиейи протекает самопроизвольно при растворении вещества или при смешивании растворов различных концентраций.

Как правило, диффузия растворенного вещества преимущественно совершается из области большей концентрации его частиц в область меньшей концентрации, т.е. число частиц растворенного вещества, проходящих в единицу времени в сторону меньшей концентрации, больше чем их проходит в обратном направлении. Процесс диффузии заканчивается выравниванием концентрации растворенного вещества по всему объему раствора.

Скорость диффузии (n/t) измеряется количествомвещества, перенесенного за единицу времени, через площадь поперечного сечения раствора. Ее можно рассчитать с помощьюзакона Фика:

Коллигативные свойства растворов

гдеn– количество перенесенного вещества за времяt; С1и С2– концентрация растворенного вещества на расстоянии, соответственно, Х1и Х2от дна сосуда (рис. 21);S– площадь поперечного сечения сосуда, находящаяся посередине между концентрациями вещества;D– коэффициент диффузии, численно равный количеству вещества, диффундирующего за единицу времени (с) через единицу площади поверхности (м2) при градиенте концентраций (С) равном 1. (Знак «–» в данном уравнении вызван тем, что С1>C2).

Коллигативные свойства растворов

Рис. 21. Схема процесса диффузии для двух растворов разной концентрации

Таким образом, согласно закону Фика ,скорость диффузии вещества пропорциональна площади поверхности, через которую переносится вещество и градиенту его концентрации.

Явление диффузии играет чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности организмов, в процессах перемещения питательных веществ и продуктов обмена в тканевых жидкостях.

Диффузия может проходить также, если на границе раствора и чистого растворителя (или двух растворов с различной концентрацией) поместить полупроницаемую перегородку – мембрану, которая способна пропускать только молекулы растворителя и не пропускает частицы растворенного вещества.

Это связано с тем, что мембрана содержит отверстия или поры определенного диаметра. Через них могут легко проходить только свободные молекулы растворителя. Сольватированные молекулы или ионы растворенного вещества через эти отверстия не проходят.

Свойством полупроницаемости обладают оболочки клеток человека, животных и растений (биологические мембраны), а также некоторые пленки искусственного происхождения: целлофан, пергамент.

Преимущественно односторонняя самопроизвольная диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией растворенного вещества в раствор с большей его концентрацией называется осмосом.

Явление осмоса можно наблюдать если U-образную стеклянную трубку разделить на 2 части (2 колена) полупроницаемой перегородкой, способной пропускать через себя только молекулы растворителя. В одно колено (например, правое) следует поместить раствор какого-нибудь вещества (глюкозы), а в другое – растворитель (Н2 О). При этом уровень жидкости по обе стороны мембраны должен быть одинаковым (рис. 22). Молекулы воды могут переходить через мембрану в обоих направлениях, однако будет наблюдаться их преимущественная диффузия из растворителя (где их концентрация больше) в раствор, вследствие чего уровень жидкости в левом колене станет постепенно понижаться, а в правом – наоборот увеличиваться.

Коллигативные свойства растворов

Рис. 22. Схематическое изображение опыта для обнаружения осмоса

Со временем скорость перехода молекул растворителя через мембрану в обоих направлениях уравняется и подъем жидкости в правом колене прекратится. Причем, чем больше была концентрация вещества в исходном растворе, тем на большую величину (h) поднимется в нем уровень жидкости до наступления динамического (или в данном случае осмотического) равновесия.

Этот избыточный столб жидкости будет оказывать гидростатическое давление на мембрану со стороны раствора и тем самым препятствовать переходу через нее молекул растворителя в раствор, способствуя установлению осмотического равновесия.

Гидростатическое давление можно измерить экспериментально с помощью осмометра Пфеффера (рис. 23) или рассчитать по формуле:

гдеh– высота избыточного столба жидкости, который устанавливается над раствором в результате осуществления осмоса;S– площадь поперечного сечения сосуда с раствором;– плотность раствора;g– ускорение силы тяжести.

Коллигативные свойства растворов

Рис. 23. Схема осмометра Пфеффера: 1 — сосуд с растворителем; 2 — мембрана; 3 — ячейка с раствором;4 — манометр

Гидростатическое давление, оказываемое избыточным столбом жидкости, образовавшимся в результате осуществления осмоса, называют иначеосмотическим давлением раствора. Его можно измерить экспериментально и другим способом (рис. 24). В этом случае осмотическое давление будет равно тому минимальному внешнему давлению, которое нужно оказать на раствор, чтобы не дать осуществиться осмосу. Для того, чтобы сделать это практически в сосуд с раствором нужно поместить запирающий этот раствор поршень, который плотно прилегает к стенкам сосуда и может свободно передвигаться вдоль них.

Коллигативные свойства растворов

Рис. 24. Схема опыта, поясняющего измерение осмотического давления; а — сосуд с растворителем;б — сосуд с раствором, стенки которого образованы полупроницаемой мембраной; в — поршень;г — груз

Осмотическое давление растворов определяют по отношению к чистому растворителю и измеряют в Па или Н/м 2 (ньютонах на квадратный метр).

Наблюдаемое на практике значение осмотического давления, возникающего при соприкосновении через мембрану растворов с различной концентрацией, равно разности их осмотических давлений, определенных относительно чистого растворителя.

Как показали исследования осмотическое давление зависит в первую очередь от содержания вещества в растворе и может достигать значительных величин. Так 3,85% раствор сахарозы при комнатной температуре имеет осмотическое давление ≈ 0,3 МПа (3 атм), а 34,64% раствор – ≈ 10 МПа (100 атм). Осмотическое давление морской воды средней солености ≈ 0,27 МПа, а у рассолов солевых озер – более 20 МПа.

Измерение осмотического давления для разбавленных растворов различныхвеществ показало, что его величина не зависит от природы полупроницаемой мембраны ирастворенноговещества, но пропорционально возрастает при увеличении молярной концентрации и абсолютной температурыраствора. Причем, коэффициент пропорциональности оказался универсальной константой, численно равной газовой постояннойR. Эти экспериментальные результаты позволили голландскому ученому Вант-Гоффу в 1887 г. вывести формулу для теоретического расчета осмотического давления раствора, которая называется иначезаконом Вант-Гоффа :

где С – молярнаяконцентрация вещества врастворе; Т — абсолютная температура раствора (в градусах Кельвина);R– универсальная газовая постоянная, равная 8,314 кПа · л/моль ·K.

Я Коллигативные свойства растворовкоб Гендрик Вант-Гофф (1852 – 1911)

С 1878 г. профессор химии в Амстердамском университете, с 1895 г. работает в Берлинском университете, является членом Прусской академии наук.

Научная деятельность Вант-Гоффа многообразна. Выдающиеся исследования выполнены им в области учения о равновесиях и химической термодинамике и кинетике. В 1885 г. ученым была представлена теория разбавленных растворов, в которой Вант-Гофф с термодинамических позиций обосновал применение гаовых законов Р.Бойля и Ж. Гей-Люссака к разведенным растворам и показал, что уравнение Клапейрона применению к расчету осмотического давления. В этой же работе Вант-Гофф предложил несколько способов для определения изотонического коэффициента i.

Учитывая, что С = n / V, закон Вант-Гоффа можно записать иначе

Данная форма записи закона Вант-Гоффа показывает его сходство с уравнением Менделеева-Клапейрона для идеальных газов, на основании чего формально можно считать, что осмотическое давление раствора численно равно тому давлению, которое производило бы растворенноевещество, если бы оно находилось в газообразном состоянии и при данной температуре Т занимало тот же объем, что ираствор.

Закон Вант-Гоффа соблюдается для растворов неэлектролитов, молярная концентрация которых не превышает 1 · 10 –2 моль/дм 3. При более высоких концентрациях наблюдаются отклонения от закона Вант-Гоффа.

Что такое коллигативные свойства растворов?

Растворы — это однородные системы, которые содержат две и более составляющих, а также продукты, которые являются результатом взаимодействия этих составляющих. Они могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Рассмотрим жидкое агрегатное состояние растворов. В состав их входят растворитель и вещество, растворенное в нем (последнего меньше).

Коллигативные свойства растворов – это такие их характеристики, которые находятся в прямой зависимости только от растворителя и концентрированности раствора. Они еще называются коллективными или общими. Коллигативные свойства растворов проявляются в смесях, в которых нет взаимодействия химической природы между составляющими их компонентами. К тому же силы взаимного действия между частицами сольвента и частицами сольвента и растворенного в нем вещества равны в идеальных растворах.

Коллигативные свойства растворов:

1) Давление пара более низкое над раствором, чем над растворителем.

2) Кристаллизация раствора идет при температуре ниже температуры кристализации сольвента в чистом виде.

3) Кипение раствора происходит при более высокой температуре, чем кипение самого растворителя.

4) Явление осмоса.

Коллигативные свойства растворов

Рассмотрим коллигативные свойства в отдельности.

Равновесие на границе фаз в закрытой системе: жидкость – пар характеризуется давлением насыщенных паров. Так как в растворе часть поверхностного слоя заполнена молекулами растворенного вещества, то равновесие будет достигаться при меньшем значении давления пара.

Второе коллигативное свойство – снижение температуры кристализации раствора по сравнению с растворителем – связано с тем, что частицы растворенного вещества мешают в построении кристаллов и тем самым препятствуют кристаллизации при снижении температуры.

Температура кипения смеси выше, чем сольвента в чистом виде, в связи с тем, что равенство атмосферного давления и давления насыщенного пара достигается при большем нагреве, так как часть молекул растворителя связана с частицами растворенного вещества.

Коллигативные свойства растворов

Четвертое коллигативное свойство растворов – явление осмоса.

Явление осмоса – это способность сольвента мигрировать через перегородку, которая является проницаемой для одних частиц (молекулы растворителя) и непроницаемой для других (молекулы вещества растворенного). Эта перегородка отделяет раствор с большим содержанием растворенного вещества от менее концентрированного раствора. Примером такой полупроницаемой перегородки может служить мембрана живой клетки, бычий пузырь и др. Явление осмоса обусловлено выравниванием концентраций по обе стороны, разделенные мембраной, что является термодинамически более выгодным для системы. Вследствие перемещения растворителя в более концентрированный раствор в этой части сосуда наблюдается повышение давления. Это избыточное давление получило название осмотическое.

Коллигативные свойства растворов

Коллигативные свойства растворов неэлектролитов математически могут быть представлены уравнениями:

Коллигативные свойства в численном выражении различаются для растворов электролитов и растворов неэлектролитов. Для первых они несколько больше. Это связано с тем, что в них происходит электролитическая диссоциация, и количество частиц значительно увеличивается.

Коллигативные свойства растворов находят широкое применение в быту и на производстве, так, например, явление осмоса используется для получения чистой воды. В живых организмах многие системы также построены на коллигативных свойствах растворов (например, рост клеток растений).

Коллигативные свойства растворов

Неожиданно: мужья хотят, чтобы их жены делали чаще эти 17 вещей Если вы хотите, чтобы ваши отношения стали счастливее, вам стоит почаще делать вещи из этого простого списка.

Коллигативные свойства растворов

7 частей тела, которые не следует трогать руками Думайте о своем теле, как о храме: вы можете его использовать, но есть некоторые священные места, которые нельзя трогать руками. Исследования показыва.

Коллигативные свойства растворов

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Коллигативные свойства растворов

Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Коллигативные свойства растворов

Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

Коллигативные свойства растворов

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

Коллигативные свойства растворов

5.1. Первый закон Рауля.

5.2. Эбулиоскопический закон Рауля.

5.3. Криоскопический закон Рауля.

5.4. Осмос. Осмотическое давление.

Коллигативными (общими) называются свойства растворов, зависящие только от их концентрации, точнее от соотношения числа частиц растворителя и растворенного вещества. Коллигативные свойства не зависят от природы веществ.

Важнейшими коллигативными свойствами растворов являются:

1) понижение давления пара над раствором;

2) повышение температуры кипения раствора;

3) понижение температуры замерзания раствора;

4) осмос и осмотическое давление.

Франсуа Мари Рауль, работавший в университете в Гренобле, был первым ученым-экспериментатором, сделавшим достаточно точные измерения, позволившие описать влияние растворенного вещества на физические свойства растворителя.

Первый закон Рауля

Первый закон Рауля: давление пара над раствором нелетучего вещества меньше давления пара над чистым растворителем. Это явление объясняется тем, что нелетучее растворенное вещество связывает часть молекул растворителя в виде сольватов (гидратов), тормозя процесс испарения.

Математическое описание первого закона Рауля для бинарной системы зависит от того электролитом или неэлектролитом является растворенное вещество:

(а) для неэлектролитов

где ро — давление насыщенного пара над чистым растворителем,

P — давление пара над раствором нелетучего вещества,

&#&57; (в-во) – химическое количество растворенного вещества, моль.

&#&57; (р-ль) — химическое количество растворителя, моль.

Р0 -Р — относительное понижение давления пара над раствором;

(б) для электролитов

гдеi — изотонический коэффициент (коэффициент Вант-Гоффа), характеризующий диссоциацию электролита на ионы.

P — давление пара над раствором нелетучего вещества,

&#&57; (в-во) химическое количество растворенного вещества, моль.

&#&57; (р-ль) — химическое количество растворителя, моль.

Р0 -Р — относительное понижение давления пара над раствором;

Эбулиоскопический закон Рауля

Эбулиоскопический закон Рауля: раствор нелетучего вещества кипит при более высокой температуре, чем чистый растворитель. Температура кипения (Ткип ) — это температура, при которой давление пара над жидкостью равно атмосферному давлению (рисунок 7).

Рисунок 7 — Давление водяного пара над водой и раствором нелетучего вещества

Математическое описание эбулиоскопического закона:

(а) для неэлектролитов: DТкип = Е·Cm ,

Сm — моляльная концентрация раствора, моль/кг

Е — эбулиоскопическая константа растворителя; Е (Н2 О) = 0,52.

(б) для электролитов: DТкип = i·Е·Cm

гдеi — изотонический коэффициент (коэффициент Вант-Гоффа), характеризующий диссоциацию электролита на ионы

Сm — моляльная концентрация раствора, моль/кг

Е — эбулиоскопическая константа растворителя.

Криоскопический закон Рауля

Криоскопический закон Рауля: раствор нелетучего вещества замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Температура замерзания (Тзам ) — это температура, при которой давление пара над жидкостью равно давлению над твердым растворителем.

Математическое описание криоскопического закона:

(а) для неэлектролитов: DТзам = К·Cm ,

где DТзам = Tзам (р-ль) — Tзам (р-р). Для плазмы крови человека DТзам = 0,56º, а для плазмы животных DТзам = 0,58º.

К — криоскопическая константа растворителя; К (Н2 О) = 1,86.

Сm — моляльная концентрация раствора, моль/кг

(б) для электролитов: DТзам = i·К·Cm ,

К — криоскопическая константа растворителя;

Сm — моляльная концентрация раствора, моль/кг

i — изотонический коэффициент (коэффициент Вант-Гоффа), характеризующий диссоциацию электролита на ионы

Эбулиоскопия и криоскопия — это методы, позволяющие экспериментально определить молярные массы растворенных веществ, а также некоторые другие характеристики растворов. Определение молярной массы лекарственных препаратов криоскопическим методом широко применяется в фармакопейных анализах.

infopedia.su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам. В случае нарушения авторского права напишите сюда.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *