คุณสมบัติ Collative (พร้อมสูตร)

 คุณสมบัติ colligative เป็นสมบัติของสารใด ๆ ที่ขึ้นอยู่กับหรือแตกต่างกันไปตามจำนวนของอนุภาคที่มีอยู่ (ในรูปของโมเลกุลหรืออะตอม) โดยไม่ขึ้นอยู่กับลักษณะของอนุภาคเหล่านั้น.

กล่าวอีกนัยหนึ่งเหล่านี้สามารถอธิบายได้ว่าเป็นคุณสมบัติของการแก้ปัญหาที่ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนของอนุภาคตัวถูกละลายและจำนวนของตัวทำละลายอนุภาค แนวคิดนี้ถูกนำมาใช้ในปี 1891 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Wilhelm Ostwald ซึ่งแบ่งคุณสมบัติของตัวถูกละลายออกเป็นสามประเภท.

หมวดหมู่เหล่านี้ประกาศว่าคุณสมบัติการเกาะกันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและอุณหภูมิของตัวถูกละลาย แต่เพียงอย่างเดียวและไม่ได้ขึ้นกับลักษณะของอนุภาค.

นอกจากนี้คุณสมบัติการเติมเช่นมวลขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของตัวถูกละลายและคุณสมบัติของรัฐธรรมนูญขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลของตัวถูกละลาย.

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติการรวมกัน
  • 1.1 ลดความดันไอ
  • 1.2 อุณหภูมิเดือดขึ้น
  • 1.3 การลดอุณหภูมิแช่แข็ง
  • 1.4 แรงดันออสโมติก
• 2 อ้างอิง

คุณสมบัติของ Collative

มีการศึกษาคุณสมบัติของ Colligative เป็นหลักสำหรับสารละลายที่เจือจาง (เนื่องจากพฤติกรรมในอุดมคติของมัน) และมีดังต่อไปนี้:

ลดความดันไอ

อาจกล่าวได้ว่าความดันไอของของเหลวเป็นความดันสมดุลของโมเลกุลไอที่ของเหลวนั้นสัมผัส.

นอกจากนี้ความสัมพันธ์ของแรงกดดันเหล่านี้อธิบายโดยกฎของ Raoult ซึ่งระบุว่าความดันบางส่วนของส่วนประกอบเท่ากับผลคูณของส่วนโมลของส่วนประกอบโดยความดันไอของส่วนประกอบในสถานะที่บริสุทธิ์:

P = X . Pº

ในการแสดงออกนี้:

P = ความดันไอบางส่วนขององค์ประกอบ A ในส่วนผสม.

X = ส่วนของโมลาร์ A.

Pº= แรงดันไอของส่วนประกอบบริสุทธิ์ A.

ในกรณีของการลดลงของแรงดันไอของตัวทำละลายสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มตัวละลายแบบไม่ระเหยเพื่อสร้างสารละลาย เป็นที่รู้จักและตามคำนิยามสารที่ไม่ระเหยไม่มีแนวโน้มที่จะระเหย.

ด้วยเหตุนี้ตัวทำละลายนี้จึงถูกเพิ่มเข้าไปในตัวทำละลายที่ระเหยได้มากขึ้นความดันไอที่ลดลงและตัวทำละลายที่น้อยกว่าก็สามารถหลบหนีเพื่อผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ.

ดังนั้นเมื่อระเหยตัวทำละลายตามธรรมชาติหรือถูกบังคับในที่สุดจะกลายเป็นปริมาณของตัวทำละลายโดยไม่ระเหยไปพร้อมกับตัวทำละลายที่ไม่ระเหย.

ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ดีขึ้นโดยแนวคิดของเอนโทรปี: เมื่อโมเลกุลเปลี่ยนจากเฟสของเหลวเป็นเฟสก๊าซแก่นของระบบจะเพิ่มขึ้น.

ซึ่งหมายความว่าเอนโทรปีของเฟสก๊าซนี้จะมากกว่าสถานะของเหลวเสมอเนื่องจากโมเลกุลของก๊าซครอบครองปริมาตรที่มากกว่า.

จากนั้นถ้าเอนโทรปีของสถานะของเหลวเพิ่มขึ้นโดยการเจือจางแม้ว่ามันจะถูกผูกไว้กับตัวถูกละลายความแตกต่างระหว่างทั้งสองระบบจะลดลง ดังนั้นการลดลงของเอนโทรปีจึงลดความดันไอ.

อุณหภูมิเดือดขึ้น

จุดเดือดคืออุณหภูมิที่มีความสมดุลระหว่างของเหลวและสถานะก๊าซ ณ จุดนี้จำนวนโมเลกุลของก๊าซที่ผ่านเข้าสู่สถานะของเหลว (กลั่นตัว) เท่ากับจำนวนโมเลกุลของของเหลวที่ระเหยเป็นแก๊ส.

การรวมตัวถูกละลายทำให้เกิดความเข้มข้นของโมเลกุลของเหลวที่จะเจือจางทำให้อัตราการระเหยลดลง สิ่งนี้สร้างการดัดแปลงของจุดเดือดเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของตัวทำละลาย.

กล่าวอีกอย่างคือง่ายอุณหภูมิการเดือดในสารละลายจะสูงกว่าตัวทำละลายในสถานะบริสุทธิ์ นี่คือนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่แสดงด้านล่าง:

.DELTA.T_ข = i K_ข . ม.

ในการแสดงออกดังกล่าว:

.DELTA.T_ข = T_ข (โซลูชัน) - T_ข (ตัวทำละลาย) = การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเดือด.

i = แฟ็กเตอร์ไม่ Hoff.

K_ข = จุดเดือดคงที่ของตัวทำละลาย (0.512 ºC / molal สำหรับน้ำ).

m = Molality (mol / kg).

การลดอุณหภูมิแช่แข็ง

อุณหภูมิแช่แข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์จะลดลงเมื่อคุณเพิ่มจำนวนตัวถูกละลายเนื่องจากได้รับผลกระทบจากปรากฏการณ์เดียวกันที่ลดความดันไอ.

สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการลดความดันไอของตัวทำละลายโดยการเจือจางตัวทำละลายจะต้องใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าเพื่อให้ตัวทำละลายแช่แข็ง.

ธรรมชาติของกระบวนการแช่แข็งสามารถนำมาพิจารณาเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้: สำหรับของเหลวที่จะแข็งตัวมันจะต้องถึงสภาวะที่เป็นระเบียบซึ่งมันจะกลายเป็นผลึก.

หากมีสิ่งเจือปนอยู่ภายในของเหลวในรูปแบบของตัวถูกละลายของเหลวจะถูกเรียงลำดับน้อยลง ด้วยเหตุนี้วิธีการแก้ปัญหาจะมีปัญหามากขึ้นในการแช่แข็งกว่าตัวทำละลายที่ไม่มีสิ่งสกปรก.

การลดลงนี้จะแสดงเป็น:

.DELTA.T_F = -i K_F . ม.

ในนิพจน์ก่อนหน้า:

.DELTA.T_F = T_F  (โซลูชัน) - T_F  (ตัวทำละลาย) = การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแช่แข็ง.

i = แฟ็กเตอร์ไม่ Hoff.

K_F = ค่าคงที่การแช่แข็งของตัวทำละลาย (1.86 kgC kg / mol สำหรับน้ำ).

m = Molality (mol / kg).

แรงดันออสโมติก

กระบวนการที่เรียกว่าออสโมซิสคือแนวโน้มของตัวทำละลายที่จะผ่านเมมเบรน semipermeable จากโซลูชันหนึ่งไปยังอีกโซลูชันหนึ่ง (หรือจากตัวทำละลายบริสุทธิ์ไปยังโซลูชัน).

เมมเบรนนี้แสดงถึงสิ่งกีดขวางซึ่งสารบางชนิดสามารถผ่านและอื่น ๆ ไม่สามารถเช่นในกรณีของเยื่อกึ่งดูดซึมได้ในผนังเซลล์ของสัตว์และเซลล์พืช.

แรงดันออสโมติกจะถูกกำหนดเป็นความดันขั้นต่ำที่จะต้องนำไปใช้กับวิธีการแก้ปัญหาเพื่อหยุดการผ่านของตัวทำละลายบริสุทธิ์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งสังเคราะห์.

มันยังเป็นที่รู้จักกันในนามการวัดแนวโน้มของการแก้ปัญหาที่จะได้รับตัวทำละลายบริสุทธิ์โดยผลของการดูดซึม คุณสมบัตินี้มีความสัมพันธ์กันเนื่องจากมันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของตัวถูกละลายในสารละลายซึ่งแสดงออกเป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์:

Π V = n อาร์ T หรือπ = M อาร์ T

ในนิพจน์เหล่านี้:

n = จำนวนโมลของอนุภาคในสารละลาย.

R = ค่าคงที่ก๊าซสากล (8.314472 J. K^-1 . mol^-1).

T = อุณหภูมิในเคลวิน.

M = Molarity.

การอ้างอิง

1. วิกิพีเดีย ( N.d. ) คุณสมบัติการประสาน สืบค้นจาก en.wikipedia.org
2. ก่อนคริสต์ศักราช ( N.d. ) คุณสมบัติการประสาน กู้คืนจาก opentextbc.ca
3. Bosma, W. B. (s.f. ) คุณสมบัติการประสาน ดึงมาจาก chemistryexplained.com
4. Sparknotes ( N.d. ) คุณสมบัติการประสาน ดึงมาจาก sparknotes.com
5. มหาวิทยาลัย, F. S. (s.f. ) คุณสมบัติการประสาน สืบค้นจาก chem.fsu.edu