Коллигативные свойства представляют собой физические свойства раствора, которые зависят от количества растворенного вещества, но не от природы растворенного вещества. Это означает, что одинаковые количества совершенно разных растворенных веществ могут изменять эти физические свойства в одинаковых количествах. Следовательно, коллигативные свойства зависят от соотношения количества растворенного вещества и количества растворителя. Три основных коллигативных свойства: снижение давления пара, повышение температуры кипения и снижение температуры замерзания. Для данного массового отношения растворенного растворителя все коллигативные свойства обратно пропорциональны молярной массе растворенного вещества. Электролиты - это вещества, которые могут образовывать растворы, способные проводить электричество через этот раствор. Такие растворы известны как электролитические растворы. Неэлектролиты - это вещества, которые не способны образовывать электролитические растворы. Оба эти типа (электролиты и неэлектролиты) обладают коллигативными свойствами. ключевое отличие между коллигативными свойствами электролитов и неэлектролитов заключается в том, что влияние электролитов на коллигативные свойства очень велико по сравнению с неэлектролитами.
1. Обзор и основные отличия
2. Каковы коллигативные свойства электролитов
3. Каковы коллигативные свойства неэлектролитов
4. Сравнение по соседству - коллигативные свойства электролитов по сравнению с неэлектролитами в табличной форме
5. Резюме
Коллигативными свойствами электролитов являются физические свойства растворов электролитов, которые зависят от количества растворенных веществ независимо от природы растворенных веществ. Растворенные вещества, присутствующие в электролитических растворах, представляют собой атомы, молекулы или ионы, которые потеряли или приобрели электроны, чтобы стать электропроводящими..
Когда электролит растворяется в растворителе, таком как вода, электролит разделяется на ионы (или любые другие проводящие частицы). Следовательно, растворение одного моля электролита всегда приводит к двум или более молям проводящих частиц. Следовательно, коллигативные свойства электролитов значительно изменяются, когда электролит растворяется в растворителе..
Например, общее уравнение, используемое при описании изменений температуры замерзания и кипения, выглядит следующим образом:,
Delta; tб = Кбм и ΔТе = Кем
Delta; tб является точкой кипения, и ΔTе это точка замерзания депрессии. Кб и Ке являются постоянной высоты точки кипения и постоянной депрессии точки замерзания соответственно. m - молярность раствора. Для растворов электролитов приведенные выше уравнения модифицируются следующим образом,
Delta; tб знак равно гКбм и ΔTе знак равно гКем
«I» - множитель ионов, известный как фактор Вант-Хоффа. Этот коэффициент равен числу молей ионов, выделяемых электролитом. Следовательно, коэффициент Вант-Хоффа можно определить путем определения количества ионов, выделяемых электролитом при его растворении в растворителе. Например, значение коэффициента Ванта Хоффа для NaCl равно 2, а в CaCl2, это 3.
Рисунок 01: График, показывающий химический потенциал в зависимости от температуры, описывающий понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения
Однако значения, приведенные для этих коллигативных свойств, отличаются от теоретически предсказанных значений. Это потому, что могут быть взаимодействия растворенного вещества и растворителя, которые уменьшают влияние ионов на эти свойства..
Приведенные выше уравнения дополнительно модифицированы для использования для слабых электролитов. Слабые электролиты частично диссоциируют на ионы, поэтому некоторые из ионов не влияют на коллигативные свойства. Степень диссоциации (α) слабого электролита можно рассчитать следующим образом,
α = (i-1) / (n-1) x 100
Здесь n - максимальное количество ионов, образующихся на молекулу слабого электролита.
Коллигативными свойствами неэлектролитов являются физические свойства неэлектролитических растворов, которые зависят от количества растворенных веществ независимо от природы растворенных веществ. Неэлектролиты - это вещества, которые не создают проводящих растворов при растворении в растворителе. Например, сахар является неэлектролитом, потому что когда сахар растворяется в воде, он существует в молекулярной форме (не распадается на ионы). Эти молекулы сахара не способны проводить электрические токи через раствор.
Количество растворенных веществ, присутствующих в неэлектролитическом растворе, меньше по сравнению с электролитическим раствором. Следовательно, влияние неэлектролитов на коллигативные свойства также очень мало. Например, степень снижения давления паров при добавлении NaCl выше по сравнению с добавлением сахара в аналогичный раствор.
Коллигативные свойства электролитов по сравнению с неэлектролитами | |
Коллигативными свойствами электролитов являются физические свойства растворов электролитов, которые зависят от количества растворенных веществ независимо от природы растворенных веществ.. | Коллигативные свойства неэлектролитов - это физические свойства неэлектролитических растворов, которые зависят от количества растворенных веществ независимо от природы растворенных веществ.. |
растворенные вещества | |
Электролиты обеспечивают больше растворенных веществ в раствор путем диссоциации; следовательно, коллигативные свойства значительно изменены. | Неэлектролиты обеспечивают низкое содержание растворенного вещества в растворе, поскольку нет диссоциации; следовательно, коллигативные свойства существенно не изменены. |
Влияние на коллигативные свойства | |
Влияние электролитов на коллигативные свойства очень велико по сравнению с неэлектролитами. | Влияние неэлектролитов на коллигативные свойства очень мало по сравнению с электролитами. |
Коллигативные свойства - это физические свойства растворов, которые зависят не от природы растворенного вещества, а от количества растворенного вещества. Разница между коллигативными свойствами электролитов и неэлектролитов заключается в том, что влияние электролитов на коллигативные свойства очень велико по сравнению с неэлектролитами..
1. «5.9. Коллигативные свойства растворов электролитов». Химия LibreTexts, Libretexts, 21 июля 2016 года. Доступно здесь
2. «Коллигативные свойства». Википедия, Фонд Викимедиа, 10 марта 2018 г. Доступно здесь
3. Британника, редакторы энциклопедии. «Электролит». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 июня 2017 г. Доступно здесь
1. «Депрессия точки замерзания и повышение температуры кипения». Томас эр - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia