Koligativna svojstva uključuju studije na fizikalna svojstva otopina, točnije otapala u prisutnosti otopljene tvari.
Iako nam nisu poznata, koligacijska svojstva široko se koriste u industrijskim procesima, pa čak iu raznim svakodnevnim situacijama.
S tim svojstvima su povezani fizičke konstantena primjer temperatura vrenja ili topljenja određenih tvari.
Kao primjer možemo navesti postupak automobilske industrije, poput dodavanja aditiva u hladnjake automobila. To objašnjava zašto se na hladnijim mjestima voda u radijatoru ne smrzava.
Procesi koji se provode s hranom, poput soljenja mesa ili čak hrane zasićene šećerom, sprječavaju pogoršanje i širenje organizama.
Uz to, desalinizacija vode (uklanjanje soli), kao i mjestimično širenje soli na snijeg tamo gdje je zima vrlo oštra, potvrdite važnost poznavanja koligacijskih učinaka na rješenja.
Želite li saznati više o konceptima povezanim s koligativnim svojstvima? Pročitajte članke:
- Fizička stanja vode
- Talište i vrelište
- Desalinizacija vode
- Odvajanje smjesa
Otapalo i otopljena tvar
Prije svega, moramo obratiti pozornost na koncepte otapalo i otopljena tvar, obje komponente otopine:
- Otapalo: tvar koja se otapa.
- Otopljeni: otopljena tvar.
Kao primjer možemo zamisliti otopinu vode sa soli, gdje voda predstavlja otapalo, a sol, otopljenu tvar.
Želite znati više? Pročitajte i vi Topljivost.
Koligativni efekti: Vrste koligativnih svojstava
Koligacijski učinci povezani su s pojavama koje se javljaju s otopljenim tvarima i otapalima, a klasificiraju se kao:
Tonometrijski efekt
Tonoskopija, koja se naziva i tonometrija, fenomen je koji se uočava kada se smanjenje maksimalnog tlaka pare tekućine (otapalo).
Grafikon tonometrijskih efekata
To se događa otapanjem nehlapljive otopljene tvari. Stoga otopljena tvar smanjuje sposobnost isparavanja otapala.
Ova vrsta koligativnog učinka može se izračunati pomoću sljedećeg izraza:
ΔStr = str0 - P.
Gdje,
ΔStr: apsolutno snižavanje maksimalnog tlaka pare na otopinu
Str0: maksimalni tlak pare čiste tekućine, na temperaturi t
Str: maksimalni tlak pare otopine, na temperaturi t
Ebuliometrijski učinak
Ebulioskopija, koja se naziva i ebuliometrijom, pojava je koja doprinosi povećanje temperaturnih varijacija tekućine tijekom procesa ključanja.
Grafikon ebuliometrijskog učinka
To se događa otapanjem nehlapljive otopljene tvari, na primjer, kada u vodu koja će zakuhati dodamo šećer, temperatura ključanja tekućine raste.
Takozvani ebuliometrijski (ili ebuliskopski) učinak izračunava se prema sljedećem izrazu:
ti = ti - t0
Gdje,
ti: porast temperature ključanja otopine
ti: početna temperatura ključanja otopine
t0: temperatura ključanja čiste tekućine
Kriometrijski efekt
Krioskopija, koja se naziva i kriometrija, postupak je u kojem smanjenje temperature smrzavanjarješenja.
Grafikon kriometrijskih efekata
To je zato što se kada se nehlapljiva otopljena tvar otopi u tekućini, temperatura smrzavanja tekućine opada.
Primjer krioskopije su aditivi protiv smrzavanja koji se postavljaju u hladnjake automobila na mjestima gdje je temperatura vrlo niska. Ovaj postupak sprječava smrzavanje vode, pomažući život motora automobila.
Uz to, sol koja se širi ulicama na mjestima gdje je zima vrlo hladna, sprečava nakupljanje leda na cestama.
Za izračunavanje ovog koligativnog učinka koristi se sljedeća formula:
tç = t0 - tç
Gdje,
tç: snižavanje temperature smrzavanja otopine
t0: temperatura smrzavanja čistog otapala
tç: početna temperatura smrzavanja otapala u otopini
Pogledajte eksperiment na ovom posjedu na: Kemijski eksperimenti
Raoultov zakon
Takozvani "Raoultov zakon" predložio je francuski kemičar François-Marie Raoult (1830. - 1901.).
Proučavao je koligacijske učinke (tonometrijske, ebuliometrijske i kriometrijske), pomažući u proučavanju molekularnih masa kemijskih tvari.
Proučavajući pojave povezane s topljenjem i ključanjem vode, došao je do zaključka da: kada se otopi 1 mol bilo koja hlapljiva i neionska otopljena tvar u 1 kg otapala, uvijek imate istu tonometrijsku, ebuliometrijsku ili kriometrijski.
Dakle, Raoultov zakon može se izraziti na sljedeći način:
“U nehlapljivoj i neionskoj otopini otopljene tvari, koligacijski učinak proporcionalan je molalnosti otopine.”.
Može se izraziti na sljedeći način:
Strriješenje = xotapalo. Strčisto otapalo
Pročitajte i o Mol broj i molarna masa.
osmometrija
Osmometrija je vrsta koligativnog svojstva s kojim je povezano osmotski tlak otopina.
Ne zaboravite da je osmoza fizikalno-kemijski proces koji uključuje prolazak vode iz manje koncentriranog (hipotoničnog) medija u koncentriraniji (hipertonični) medij.
To se događa kroz polupropusnu membranu, koja omogućuje samo prolazak vode.
Polupropusno djelovanje membrane nakon nekog vremena
Poziv Osmotski tlak to je pritisak koji omogućuje kretanje vode. Drugim riječima, pritisak koji se vrši na otopinu sprječava njezino razrjeđivanje propuštanjem čistog otapala kroz polupropusnu membranu.
Stoga je osmometrija proučavanje i mjerenje osmotskog tlaka u otopinama.
Imajte na umu da je u tehnici desalinizacije vode (uklanjanje soli) postupak tzv obrnuta osmoza.
Pročitajte više o Osmoza.
Zakoni osmometrije
Nizozemski fizičar i kemičar Jacobus Henricus Van't Hoff (1852.-1911.) Bio je odgovoran za postuliranje dva zakona povezana s osmometrijom.
Prvi zakon može se izraziti na sljedeći način:
“Pri konstantnoj temperaturi, osmotski je tlak izravno proporcionalan molarnosti otopine.”
U drugom zakonu koji on postavlja, imamo sljedeću izjavu:
“Pri stalnoj molarnosti, osmotski je tlak izravno proporcionalan apsolutnoj temperaturi otopine.”
Stoga se za izračunavanje osmotskog tlaka molekularnih i razrijeđenih otopina koristi formula:
π = MRT
biće,
π: osmotski tlak otopine (atm)
M: molarnost otopine (mol / L)
R: univerzalna konstanta savršenih plinova = 0,082 atm. L / mol. K
T: apsolutna temperatura otopine (K)
Pročitajte i vi Molarnost.
Vježbe prijamnog ispita s povratnim informacijama
1. Uspoređujući dvije posude, istovremeno na dva identična plamenika na istoj peći, uočava se da je tlak plinova u kipućoj vodi u zatvorenom loncu pod tlakom veći je od onog u kipućoj vodi u loncu pod tlakom otvorena.
U ovoj situaciji, i ako sadrže potpuno iste količine svih sastojaka, možemo navesti da, u usporedbi s onim što se događa na otvorenoj tavi, vrijeme kuhanja u loncu pod tlakom zatvoreno će biti:
a) niže, jer će temperatura ključanja biti niža.
b) niže, jer će temperatura ključanja biti viša.
c) manji, jer temperatura ključanja ne varira s tlakom.
d) jednaka, jer je temperatura ključanja neovisna o tlaku.
e) veći, jer će tlak biti veći.
Alternativa b
2. (UFRN) U ozbiljnim zimskim mjestima uobičajeno je u vodu u hladnjake automobila dodavati određenu količinu etilen glikola. Upotreba otopine umjesto vode kao rashladnog sredstva je zato što otopina ima:
a) niža toplina fuzije.
b) donja točka smrzavanja.
c) viša točka smrzavanja.
d) veća toplina fuzije.
Alternativa b
3. (Vunesp) Jedan je od načina zacjeljivanja rana, prema uvriježenom vjerovanju, stavljanje šećera ili kave u prahu. Koligativno svojstvo koje najbolje objašnjava uklanjanje tekućine, opisanim postupkom koji pogoduje zacjeljivanju, proučava:
a) osmometrija.
b) krioskopija.
c) endoskopija.
d) tonoskopija.
e) ebuliometrija.
Zamjena za
4. (UFMG) U zamrzivaču postoji pet načina na koje se sadrže različite tekućine za stvaranje popsula od leda i limuna. Ako su kalupi stavljeni u zamrzivač istovremeno i u početku su na istoj temperaturi, kalup koji sadrži 500 ml: prvo će se smrznuti
a) čista voda.
b) otopina u vodi koja sadrži 50 ml limunovog soka.
c) otopina u vodi koja sadrži 100 ml limunovog soka.
d) otopina u vodi koja sadrži 50 ml limunovog soka i 50 g šećera.
e) otopina u vodi koja sadrži 100 ml limunovog soka i 50 g šećera.
Zamjena za
5. (Cesgranrio-RJ) Određena je točka topljenja tvari x, pronađena vrijednost niža od tablice za ovu tvar u tablici. To bi moglo značiti da:
a) količina tvari korištena u određivanju bila je manja od potrebne.
b) količina tvari korištena u određivanju bila je veća od potrebne.
c) dio tvari se nije otopio.
d) tvar sadrži nečistoće.
e) tvar je 100% čista.
Alternativa
