Kollektiivisiin ominaisuuksiin liittyy tutkimuksia fysikaaliset ominaisuudet, tarkemmin sanoen liuottimen liuenneen aineen läsnä ollessa.
Vaikka ei tiedämme, kolligatiivisia ominaisuuksia käytetään laajalti teollisissa prosesseissa ja jopa erilaisissa jokapäiväisissä tilanteissa.
Näihin ominaisuuksiin liittyvät fyysiset vakiotesimerkiksi tiettyjen aineiden kiehumis- tai sulamislämpötila.
Esimerkkinä voidaan mainita autoteollisuuden prosessi, kuten lisäaineiden lisääminen auton jäähdyttimiin. Tämä selittää, miksi kylmemmissä paikoissa jäähdyttimen vesi ei jääty.
Elintarvikkeilla suoritettavat prosessit, kuten lihan suolaus tai jopa sokerilla kyllästetyt elintarvikkeet, estävät organismien pilaantumisen ja lisääntymisen.
Lisäksi veden suolanpoisto (suolan poisto) sekä suolan leviäminen lumella paikoin Jos talvi on erittäin ankaraa, vahvistaa kolligatiivisten vaikutusten tuntemisen merkitys ratkaisuja.
Haluatko oppia lisää kolligatiivisiin ominaisuuksiin liittyvistä käsitteistä? Lue artikkelit:
- Veden fyysiset tilat
- Sulamispiste ja kiehumispiste
- Veden suolanpoisto
- Seosten erottaminen
Liuotin ja liuotin
Ensinnäkin meidän on kiinnitettävä huomiota käsitteisiin liuotin ja liuotettu aine, ratkaisun molemmat komponentit:
- Liuotin: liukeneva aine.
- Solute: liuennut aine.
Esimerkiksi voimme ajatella vesiliuosta suolalla, jossa vesi edustaa liuotinta ja suola, liuenneen aineen.
Haluatko tietää enemmän? Lue myös Liukoisuus.
Kollektiiviset vaikutukset: Kolligatiivisten ominaisuuksien tyypit
Kollektiiviset vaikutukset liittyvät ilmiöihin, joita esiintyy liuoksen liuenneiden aineiden ja liuottimien kanssa ja jotka luokitellaan seuraavasti:
Tonometrinen vaikutus
Tonoskopia, jota kutsutaan myös tonometriaksi, on ilmiö, joka havaitaan, kun nesteen maksimihöyrynpaineen lasku (liuotin).
Tonometrinen vaikutuskaavio
Tämä tapahtuu haihtumattoman liuenneen aineen liukenemisen kautta. Siksi liukeneva aine vähentää liuottimen haihdutuskapasiteettia.
Tämän tyyppinen kolligatiivinen vaikutus voidaan laskea seuraavalla lausekkeella:
ΔP = s0 - P
Missä,
ΔP: maksimihöyrynpaineen absoluuttinen alentaminen liuokseen
P0: puhtaan nesteen suurin höyrynpaine lämpötilassa t
P: liuoksen suurin höyrynpaine lämpötilassa t
Ebulliometrinen vaikutus
Ebulioskopia, jota kutsutaan myös ebulliometriikaksi, on ilmiö, joka vaikuttaa nesteen lämpötilan vaihtelun kasvu kiehumisprosessin aikana.
Ebuliometrinen vaikutuskaavio
Tämä tapahtuu haihtumattoman liuenneen aineen liukenemisen avulla, esimerkiksi kun lisätään sokeria kiehuvaan veteen, nesteen kiehumislämpötila nousee.
Niin kutsuttu ebulliometrinen (tai ebulioskooppinen) vaikutus lasketaan seuraavalla lausekkeella:
tja = tja - t0
Missä,
tja: liuoksen kiehumislämpötilan nousu
tja: liuoksen alkulämpötila
t0: puhtaan nesteen kiehumislämpötila
Kryometrinen vaikutus
Kryoskopia, jota kutsutaan myös kryometriaksi, on prosessi, jossa jäätymislämpötilan laskuratkaisun.
Kryometrinen vaikutuskaavio
Tämä johtuu siitä, että kun haihtumaton liuoteaine liuotetaan nesteeseen, nesteen jäätymislämpötila laskee.
Esimerkki kryoskopiasta ovat jäätymisenestoaineet, jotka sijoitetaan auton jäähdyttimiin paikkoihin, joissa lämpötila on hyvin matala. Tämä prosessi estää veden jäätymisen ja auttaa autojen elämää.
Lisäksi kaduilla leviävä suola paikoissa, joissa talvi on hyvin kylmää, estää jään kertymisen teille.
Tämän kolligatiivisen vaikutuksen laskemiseksi käytetään seuraavaa kaavaa:
tç = t0 - tç
Missä,
tç: alentaa liuoksen jäätymislämpötilaa
t0: puhtaan liuottimen jäätymislämpötila
tç: liuottimen liuottimen alkujäätymislämpötila
Tutustu kokeiluun tällä sivustolla osoitteessa: Kemian kokeet
Raoultin laki
Niin sanotun Raoultin lain ehdotti ranskalainen kemisti François-Marie Raoult (1830-1901).
Hän tutki kolligatiivisia vaikutuksia (tonometrinen, ebuliometrinen ja kryometrinen) auttaen kemiallisten aineiden molekyylimassojen tutkimuksissa.
Tutkimalla veden sulamiseen ja kiehumiseen liittyviä ilmiöitä hän tuli siihen tulokseen, että liuottamalla 1 mooli vettä haihtumaton ja ioniton liuotin 1 kg liuottimessa, sinulla on aina sama tonometrinen, ebuliometrinen tai kryometrinen.
Raoultin laki voidaan siten ilmaista seuraavasti:
“Haihtumattomassa ja ionittomassa liuenneessa liuoksessa kolligatiivinen vaikutus on verrannollinen liuoksen molaalisuuteen.”.
Se voidaan ilmaista seuraavasti:
Pratkaisu = xliuotin. Ppuhdas liuotin
Lue myös Mol-luku ja moolimassa.
osmometria
Osmometria on eräänlainen kolligatiivinen ominaisuus, joka liittyy liuosten osmoottinen paine.
Muista, että osmoosi on fysikaalis-kemiallinen prosessi, johon sisältyy veden kulkeutuminen vähemmän väkevästä (hypotonisesta) väliaineesta väkevämpään (hypertoniseen) väliaineeseen.
Tämä tapahtuu puoliläpäisevän kalvon läpi, joka sallii vain veden kulkemisen.
Puoliläpäisevä kalvotoiminto jonkin ajan kuluttua
Soitto osmoottinen paine paine antaa veden liikkua. Toisin sanoen se on liuokseen kohdistuva paine, joka estää sen laimentumisen johtamalla puhdasta liuotinta puoliläpäisevän kalvon läpi.
Siksi osmometria on osmoottisen paineen tutkimus ja mittaus liuoksissa.
Huomaa, että veden suolanpoistomenetelmässä (suolan poisto) kutsutaan prosessia käänteinen osmoosi.
Lue lisää Osmoosi.
Osmometrian lait
Hollantilainen fyysikko ja kemisti Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911) oli vastuussa kahden osmometriaan liittyvän lain postulaatiosta.
Ensimmäinen laki voidaan ilmaista seuraavasti:
“Vakiolämpötilassa osmoottinen paine on suoraan verrannollinen liuoksen molaarisuuteen.”
Hänen lähettämässään toisessa laissa meillä on seuraava lausuma:
“Vakiomolaarisuudella osmoottinen paine on suoraan verrannollinen liuoksen absoluuttiseen lämpötilaan.”
Siksi molekyylien ja laimennettujen liuosten osmoottisen paineen laskemiseksi käytetään kaavaa:
π = MRT
oleminen,
π: liuoksen osmoottinen paine (atm)
M: liuoksen molaarisuus (mol / L)
R: täydellisten kaasujen universaalivakio = 0,082 atm. L / mol. K
T: liuoksen absoluuttinen lämpötila (K)
Lue myös Molaarisuus.
Valintakokeen harjoitukset palautteella
1. Vertaamalla kahta pannua samanaikaisesti kahdella identtisellä polttimella samassa uunissa, havaitaan, että paine kaasujen kiehuvassa vedessä suljetussa painekattilassa on suurempi kuin kiehuvassa vedessä painekattilassa avata.
Tässä tilanteessa, ja jos ne sisältävät täsmälleen saman määrän kaikkia ainesosia, voimme todeta, että verrattuna paistokattilassa tapahtuvaan kypsennysaikaan verrattuna siihen, mitä tapahtuu avoimessa pannussa suljettu on:
a) matalampi, koska kiehumislämpötila on matalampi.
b) matalampi, koska kiehumislämpötila on korkeampi.
c) pienempi, koska kiehumislämpötila ei vaihtele paineen mukaan.
d) yhtä suuri, koska kiehumislämpötila on riippumaton paineesta.
e) korkeampi, koska paine on suurempi.
Vaihtoehto b
2. (UFRN) Vaikeassa talvipaikassa on tapana lisätä tietty määrä eteeniglykolia autolämpöpatterien veteen. Liuoksen käyttö jäähdytysaineena veden sijasta johtuu siitä, että liuoksella on:
a) alempi fuusiolämpö.
b) alempi jäätymispiste.
c) korkeampi jäätymispiste.
d) korkeampi fuusiolämpö.
Vaihtoehto b
3. (Vunesp) Yksi tapa parantaa haavat on yleisen uskomuksen mukaan laittaa niihin sokeri tai kahvijauhe. Kolligatiivista ominaisuutta, joka parhaiten selittää nesteen poistamisen kuvatulla, paranemista suosivalla menettelyllä, tutkii:
a) osmometria.
b) kryoskopia.
c) endoskopia.
d) tonoskopia.
e) ebulliometriset tiedot.
Vaihtoehto
4. (UFMG) Pakastimessa on viisi tapaa, jotka sisältävät erilaisia nesteitä, tehdä jään ja sitruunan popsicles. Jos muotit asetetaan pakastimeen samanaikaisesti ja ne ovat aluksi samassa lämpötilassa, 500 ml: aa sisältävä muotti jäätyy ensin
a) puhdasta vettä.
b) vesiliuos, joka sisältää 50 ml sitruunamehua.
c) vesiliuos, joka sisältää 100 ml sitruunamehua.
d) vesiliuos, joka sisältää 50 ml sitruunamehua ja 50 g sokeria.
e) vesiliuos, joka sisältää 100 ml sitruunamehua ja 50 g sokeria.
Vaihtoehto
5. (Cesgranrio-RJ) Aineen x sulamispiste määritettiin ja löydettiin tälle aineelle taulukkoa pienempi arvo. Tämä voi tarkoittaa, että:
a) määrityksessä käytetty aineen määrä oli pienempi kuin tarpeen.
b) määrityksessä käytetty aineen määrä oli suurempi kuin tarpeen.
c) osa aineesta ei ole sulanut.
d) aine sisältää epäpuhtauksia.
e) aine on 100-prosenttisesti puhdasta.
Vaihtoehtoinen
