КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

неэлектролитов и электролитов

       Коллигативными (или взаимосвязанными, то есть коллективными) свойствами называются свойства, которые определяются количеством частиц растворенного вещества, а не их массой или размером. Установление численного значения любого из коллигативных свойств дает возможность расчета всех остальных.

       К коллигативным свойствам относятся:

    Закон Рауля. Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя (p0) над раствором (p) нелетучего неэлектролита пропорционально мольной доле (N2) растворенного вещества.

    Следствия закона Рауля:

1. Повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения растворителя.

Ткип(раствора) = Ткип(растворителя) + ΔТкип

На сколько увеличится температура кипения раствора неэлектролита можно рассчитать по уравнению:

ΔТкип = Е×Сm,

где Е-эбулиоскопическая постоянная растворителя,

Сm - моляльная концентрация раствора (моль/кг).

Изменение температуры кипения для растворов электролитов рассчитывается с учетом изотонического коэффициента (i) по уравнению:  ΔТкип = i× Е×Сm.

Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя.

Ткрист(раствора) = Ткрист(растворителя) - ΔТкрист

Для растворов неэлектролитов:  ΔТ крист= К×Сm,

где К-криоскопическая постоянная растворителя,

Сm - моляльная концентрация раствора.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Для растворов электролитов изменение температуры кристаллизации рассчитывается по уравнению:  ΔТ = i× К×Сm.

Kкр

Kэб

вода

1,86

0,52

бензол

5,07

2,60

    Осмотическое давление – это минимальное гидравлическое давление, которое надо приложить к раствору, чтобы предотвратить осмос.

Осмос – это процесс самопроизвольного проникновения молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из чистого растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.

Расчет осмотического давления для растворов неэлектролитов осуществляется по уравнению Вант-Гоффа:

                               π = СB×R×T,

где СB-  молярная концентрация (моль/л),

R - универсальная газовая постоянная,

T – температура в единицах Кельвина.

Для растворов электролитов расчет осмотического давления осуществляется также по уравнению Вант-Гоффа, но с учетом изотонического коэффициента (i):

                               π = i×СB×R×T,

Обучающие задачи.

Задача №1. Вычислите осмотическое давление, обусловленное растворением 200 мг полимера  (М = 12400 г/моль) в воде, ды, чтобы общий объем достиг 10 мл, если мембрана пропускает только молекулы воды, но не пропускает молекулы цитохрома С. Температура 20°С. Р = 0,082 л ⋅ атм / К ⋅ моль.

       Решение.

1.Определим молярную концентрацию раствора полимера:

2.Согласно формуле Вант-Гоффа:

π = CB × R × T, где  π - осмотическое давление, атм.;

СB – молярная концентрация раствора, моль/л;

R – универсальная газовая постоянная, л ⋅атм./К⋅ моль;

Т – температура, К:

Задача №2. Определите температуру кипения Tкип. раствора СаСl2, полученного при растворении 7,5 г кальция хлорида в 100 мл воды. М(СаСl2)= 111 г/моль, ρ(H2O)=1,00 г/мл. Эбулиоскопическая постоянная воды Кэб. = 0,516 (К×кг)/моль, изотонический коэффициент i=2,65.

Решение.

Определим моляльную концентрацию раствора кальция хлорида (Сm): По закону Рауля: