- Kollégiációs tulajdonságok
- Csökkenti a gőznyomást
- Forráspont hőmérséklet-emelkedés
- A fagyasztási hőmérséklet csökkentése
- Ozmotikus nyomás
- Irodalom
A kolligatív tulajdonság egy anyag bármely tulajdonsága, amely attól függ, vagy attól függ, hogy milyen részecskék vannak benne (molekulák vagy atomok formájában), anélkül, hogy ezen részecskék jellegétől függne.
Más szavakkal, ezek az oldat tulajdonságaiként is magyarázhatók, amelyek az oldott részecskék száma és az oldószer részecskék száma közötti összefüggéstől függnek. Ezt a koncepciót 1891-ben vezette be a német kémikus, Wilhelm Ostwald, aki az oldott anyag tulajdonságait három kategóriába sorolta.
Ezek a kategóriák azt állították, hogy a kollagációs tulajdonságok kizárólag az oldott anyag koncentrációjától és hőmérsékletétől, és nem a részecskék jellegétől függnek.
Ezenkívül az additív tulajdonságok, például a tömeg függött az oldott anyag összetételétől, és az alkotmányos tulajdonságok inkább az oldott anyag molekuláris szerkezetétől függtek.
Kollégiációs tulajdonságok
A kollagációs tulajdonságokat főleg híg oldatok esetében vizsgálják (szinte ideális viselkedésük miatt), és a következők:
Csökkenti a gőznyomást
Azt mondhatjuk, hogy egy folyadék gőznyomása a gőzmolekulák egyensúlyi nyomása, amellyel a folyadék érintkezésbe kerül.
Hasonlóképpen, ezeknek a nyomásoknak a kapcsolatát magyarázza Raoult törvénye, amely azt fejezi ki, hogy egy komponens parciális nyomása megegyezik a komponens mólarányának szorzatával, amelyet a komponens gőznyomása tiszta állapotban mutat:
P A = X A. Pº A
Ebben a kifejezésben:
P A = az A komponens részleges gőznyomása a keverékben.
X A = az A komponens moláris frakciója
Pº A = az A tiszta komponens gőznyomása
Egy oldószer gőznyomásának csökkenése esetén ez akkor fordul elő, ha nem illékony oldott anyagot adunk hozzá, hogy oldatot kapjon. Mint ismeretes és definíció szerint egy nem illékony anyagnak nincs hajlama elpárologni.
Ezért minél több oldott anyagot adunk az illékony oldószerhez, annál alacsonyabb a gőznyomás és annál kevesebb oldószer léphet gázneművá.
Tehát, mivel az oldószer természetes módon vagy erőszakkal elpárolog, az oldószer mennyisége párolgás nélkül marad az illékony oldott anyaggal együtt.
Ezt a jelenséget jobban meg lehet magyarázni az entrópia fogalmával: amikor a molekulák a folyékony fázistól a gáz fázisra lépnek át, a rendszer entrópiája növekszik.
Ez azt jelenti, hogy ennek a gázfázisnak az entrópiája mindig nagyobb lesz, mint a folyékony állapotban, mivel a gázmolekulák nagyobb térfogatot foglalnak el.
Ezután, ha a folyékony állapot entrópiája hígítással növekszik, még ha oldott anyaghoz is kapcsolódik, akkor a két rendszer közötti különbség csökken. Ezért az entrópia csökkenése a gőznyomást is csökkenti.
Forráspont hőmérséklet-emelkedés
A forráspont az a hőmérséklet, amelynél az folyadék- és a gázfázis között egyensúly áll fenn. Ezen a ponton a folyadékgá váló (kondenzáló) gázmolekulák száma megegyezik a gázzá párologtató folyadékmolekulák számával.
Az oldott anyag hozzáadása miatt a folyékony molekulák koncentrációja hígul, ami csökkenti a párolgási sebességet. Ez megváltoztatja a forráspontot az oldószer-koncentráció változásának kompenzálása érdekében.
Más szavakkal fogalmazva: egy oldat forráspontja magasabb, mint a tiszta állapotú oldószer. Ezt az alább bemutatott matematikai kifejezés fejezi ki:
ΔT b = i. K b. m
Ebben a kifejezésben:
ΔT b = T b (oldat) - T b (oldószer) = a forráspont változása.
i = nincs Hoff-tényező.
K b = az oldószer forrásállandója (0,512 ºC / mol / víz).
m = molitás (mol / kg).
A fagyasztási hőmérséklet csökkentése
A tiszta oldószer fagyasztási hőmérséklete csökken, amikor egy oldott anyag mennyiségét adagoljuk, mivel ugyanaz a jelenség befolyásolja, hogy a gőznyomás csökken.
Ennek oka az, hogy mivel az oldószer gőznyomása egy oldott anyag hígításával csökken, alacsonyabb hőmérsékletre van szükség ahhoz, hogy az megfagyjon.
A fagyasztási folyamat jellegét szintén figyelembe lehet venni ennek a jelenségnek a magyarázataként: ahhoz, hogy egy folyadék megfagyjon, rendezett állapotba kell lépnie, amelyben kristályokat képez.
Ha a folyadékban szennyeződések vannak oldott formában, akkor a folyadék kevésbé lesz rendezve. Ezért az oldat nehezebb lesz fagyasztani, mint egy szennyeződés nélküli oldószernél.
Ezt a csökkentést a következőképpen fejezik ki:
ΔT f = -i. K f. m
A fenti kifejezésben:
ΔT f = T f (oldat) - T f (oldószer) = a fagyás hőmérsékletének változása.
i = nincs Hoff-tényező.
K f = az oldószer fagyasztási állandója (1,86 ºC kg / mol víznél).
m = molitás (mol / kg).
Ozmotikus nyomás
Az ozmózisnak nevezett eljárás az oldószer hajlama arra, hogy áthaladjon a félig áteresztő membránon az egyik oldatból a másikba (vagy egy tiszta oldószerből egy oldatba).
Ez a membrán akadályt képez, amelyen keresztül egyes anyagok átjuthatnak, mások pedig nem, mint például az állati és növényi sejtek sejtfalában lévő féligáteresztő membránok esetében.
Az ozmotikus nyomást ezután úgy határozzuk meg, hogy minimális nyomást kell alkalmazni az oldatra, hogy megakadályozzuk tiszta oldószerének áthaladását a félig áteresztő membránon.
Az oldat hajlamossága arra is, hogy az oldat az ozmózis hatására tiszta oldószert kapjon. Ez a tulajdonság kolllatív, mivel az oldott anyag koncentrációjától függ az oldatban, amelyet matematikai kifejezéssel fejeznek ki:
Π. V = n. R. T, vagy π = M. R. T
Ezekben a kifejezésekben:
n = a részecskék moláris száma az oldatban.
R = univerzális gázállandó (8,314472 J. K- 1. Mol- 1).
T = hőmérséklet kelvinben.
M = molaritás.
Irodalom
- Wikipedia. (Sf). Kollégiális tulajdonságok. Vissza a (z) en.wikipedia.org oldalról
- IDŐSZÁMÍTÁSUNK ELŐTT. (Sf). Kollégiális tulajdonságok. Helyreállítva az opentextbc.ca webhelyről
- Bosma, WB (második). Kollégiális tulajdonságok. Visszakeresve a chemistryexplained.com webhelyről
- Sparknotes. (Sf). Kollégiális tulajdonságok. Helyreállítva a sparknotes.com webhelyről
- Egyetem, FS (sf). Kollégiális tulajdonságok. A (z) chem.fsu.edu webhelyből származik