Колігативні властивості - це фізичні властивості розчину, які залежать від кількості розчиненого речовини, але не від природи розчиненого речовини. Це означає, що подібні кількості абсолютно різних розчинних речовин можуть змінювати ці фізичні властивості в аналогічних кількостях. Отже, колігативні властивості залежать від співвідношення кількості розчинника та кількості розчинника. Три основні колізійні властивості - зниження тиску пари, підвищення температури кипіння та зниження температури замерзання. Для даного співвідношення маси розчинник-розчинник усі колігативні властивості обернено пропорційні молярній масі розчиненої речовини. Електроліти - це речовини, які можуть утворювати розчини, здатні проводити електрику за допомогою цього розчину. Такі розчини відомі як електролітичні розчини. Неелектроліти - це речовини, які не здатні утворювати електролітичні розчини. Обидва ці типи (електроліти та неелектроліти) мають колізійні властивості. The ключова різниця між коллігативними властивостями електролітів і неелектролітів є те, що вплив електролітів на колігативні властивості дуже високий порівняно з неелектролітами.
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке збірні властивості електролітів
3. Які колізійні властивості неелектролітів
4. Побічне порівняння - збірні властивості електролітів проти неелектролітів у табличній формі
5. Підсумок
Колігативні властивості електролітів - це фізичні властивості електролітичних розчинів, які залежать від кількості розчинних речовин, незалежно від природи розчинних речовин. Розчинниками, присутніми в електролітичних розчинах, є атоми, молекули або іони, які втратили або набрали електрони, щоб стати електропровідними.
Коли електроліт розчиняється в розчиннику, такому як вода, електроліт розділяється на іони (або будь-які інші електропровідні види). Тому, розчиняючи один моль електроліту, завжди утворюються дві або більше молей електропровідних видів. Отже, колізійні властивості електролітів значно змінюються при розчиненні електроліту в розчиннику.
Наприклад, загальне рівняння, яке використовується для опису змін температури замерзання та температури кипіння, наступне,
ΔTб = Кбm і ΔTf = Кfм
ΔTб - підвищення температури кипіння і ΔTf - депресія точки замерзання. Кб і Кf є постійною висотою точки кипіння і постійною депресією точки замерзання відповідно. m - молярність розчину. Для електролітичних розчинів вищевказані рівняння модифікуються наступним чином,
ΔTб = iKбм і ΔTf = iKfм
"I" - іонний множник, відомий як коефіцієнт Van't Hoff. Цей коефіцієнт дорівнює кількості молей іонів, поданих електролітом. Тому коефіцієнт Вант-Хоффа можна визначити, знайшовши кількість іонів, що виділяються електролітом при його розчиненні в розчиннику. Наприклад, значення коефіцієнта Ванфа Хоффа для NaCl дорівнює 2 і CaCl2, це 3.
Малюнок 01: Графік, що показує хімічний потенціал проти температури, що описує депресію морозу та підвищення температури кипіння
Однак значення, наведені для цих колізійних властивостей, відрізняються від теоретично прогнозованих значень. Це тому, що можуть бути взаємодії розчинних речовин та розчинників, які зменшують вплив іонів на ці властивості.
Наведені вище рівняння додатково модифікуються для використання для слабких електролітів. Слабкі електроліти частково дисоціюють на іони, отже, деякі з іонів не впливають на колігативні властивості. Ступінь дисоціації (α) слабкого електроліту можна обчислити так,
α = (i-1) / (n-1) x 100
Тут n - максимальна кількість іонів, що утворюються на молекулу слабкого електроліту.
Колігативні властивості неелектролітів - це фізичні властивості неелектролітичних розчинів, які залежать від кількості розчинних речовин, незалежно від природи розчинних речовин. Неелектроліти - це речовини, які не утворюють провідні розчини при розчиненні в розчиннику. Наприклад, цукор є неелектролітом, оскільки при розчиненні цукру у воді він існує в молекулярній формі (не дисоціює на іони). Ці молекули цукру нездатні проводити електричний струм через розчин.
Кількість розчинених речовин у неелектролітичному розчині менше порівняно з електролітичним розчином. Тому вплив неелектролітів на колізійні властивості також дуже низький. Наприклад, ступінь зниження тиску пари при додаванні NaCl вище в порівнянні з додаванням цукру до подібного розчину.
Колігативні властивості електролітів проти неелектролітів | |
Колігативні властивості електролітів - це фізичні властивості електролітичних розчинів, які залежать від кількості розчинних речовин, незалежно від природи розчинних речовин. | Колігативні властивості неелектролітів - це фізичні властивості неелектролітичних розчинів, які залежать від кількості розчинних речовин, незалежно від природи розчинних речовин. |
Розчини | |
Електроліти забезпечують більшу кількість розчинних речовин до розчину через дисоціацію; отже, колізійні властивості значно змінюються. | Неелектроліти не забезпечують низького розчинення розчину, оскільки немає дисоціації; отже, колізійні властивості суттєво не змінюються. |
Вплив на колізійні властивості | |
Вплив електролітів на колігативні властивості дуже високий порівняно з неелектролітами. | Вплив неелектролітів на колігативні властивості дуже низький порівняно з електролітами. |
Колігативні властивості - це фізичні властивості розчинів, які залежать не від природи розчинника, а від кількості розчинних речовин. Різниця між коллігативними властивостями електролітів і неелектролітів полягає в тому, що вплив електролітів на колігативні властивості дуже високий порівняно з неелектролітами.
1. "5.9: Колігативні властивості електролітних розчинів". Хімія LibreTexts, Libretexts, 21 липня 2016. Доступно тут
2. "Спільні властивості". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 10 березня 2018. Доступний тут
3. Британіка, Редактори Енциклопедії. "Електроліт." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 червня 2017 року. Доступно тут
1. 'Депресія температури замерзання та підвищення температури кипіння'. Томаш Ер - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons