Коллигативные свойства включают исследования физические свойства растворов, точнее, растворителя в присутствии растворенного вещества.
Хотя нам и не известно, коллигативные свойства широко используются в промышленных процессах и даже в различных повседневных ситуациях.
С этими свойствами связаны физические константы, например, температура кипения или плавления некоторых веществ.
В качестве примера можно привести процесс в автомобильной промышленности, например добавление присадок в автомобильные радиаторы. Это объясняет, почему в более холодных местах вода в радиаторе не замерзает.
Процессы, проводимые с пищевыми продуктами, например, засолка мяса или даже продуктов, насыщенных сахаром, предотвращают порчу и размножение организмов.
Кроме того, опреснение воды (удаление соли), а также рассыпание соли на снегу местами. там, где зима очень суровая, подтверждают важность знания коллигативного воздействия на решения.
Хотите узнать больше о концепциях, связанных с коллигативными свойствами? Прочтите статьи:
- Физические состояния воды
- Точка плавления и точка кипения
- Опреснение воды
- Разделение смесей
Растворитель и растворенное вещество
Прежде всего, мы должны обратить внимание на концепции растворитель и растворенное вещество, оба компонента решения:
- Растворитель: вещество, которое растворяется.
- Растворенное вещество: растворенное вещество.
В качестве примера мы можем представить раствор воды с солью, где вода представляет собой растворитель, а соль - растворенное вещество.
Хотите узнать больше? Тоже читай Растворимость.
Коллигативные эффекты: типы коллигативных свойств
Коллигативные эффекты связаны с явлениями, которые происходят с растворенными веществами и растворителями в растворе, которые классифицируются как:
Тонометрический эффект
Тоноскопия, также называемая тонометрией, - это явление, которое наблюдается, когда снижение максимального давления пара жидкости (растворитель).
Таблица тонометрического эффекта
Это происходит за счет растворения нелетучих растворенных веществ. Следовательно, растворенное вещество снижает способность растворителя к испарению.
Этот тип коллигативного эффекта можно рассчитать с помощью следующего выражения:
Δп = p0 - П
Где,
Δп: абсолютное снижение максимального давления пара в растворе
п0: максимальное давление пара чистой жидкости при температуре t
п: максимальное давление пара раствора при температуре t
Эбулиометрический эффект
Эбуллиоскопия, также называемая эбуллиометрикой, - это явление, которое способствует увеличение изменения температуры жидкости в процессе кипячения.
График эбулиометрического эффекта
Это происходит за счет растворения нелетучего растворенного вещества, например, когда мы добавляем сахар в воду, которая вот-вот закипит, температура кипения жидкости увеличивается.
Так называемый эбуллиометрический (или эбулископический) эффект рассчитывается по следующему выражению:
та также = та также - т0
Где,
та также: повышение температуры кипения раствора
та также: начальная температура кипения раствора
т0: температура кипения чистой жидкости
Криометрический эффект
Криоскопия, также называемая криометрией, - это процесс, в котором снижение температуры замерзаниярешения.
График криометрического эффекта
Это связано с тем, что когда нелетучее растворенное вещество растворяется в жидкости, температура замерзания жидкости снижается.
Примером криоскопии являются добавки к антифризу, которые помещают в радиаторы автомобилей в местах с очень низкой температурой. Этот процесс предотвращает замерзание воды, помогая продлить срок службы автомобильных двигателей.
Кроме того, соль, разложенная по улицам в местах с очень холодной зимой, препятствует скоплению льда на дорогах.
Для расчета коллигативного эффекта используется следующая формула:
тç = т0 - тç
Где,
тç: снижение температуры замерзания раствора
т0: температура замерзания чистого растворителя
тç: начальная температура замерзания растворителя в растворе.
Оцените эксперимент с этим ресурсом по адресу: Химические эксперименты
Закон Рауля
Так называемый «закон Рауля» был предложен французским химиком Франсуа-Мари Рауль (1830–1901).
Он изучал коллигативные эффекты (тонометрические, эбулиометрические и криометрические), помогая в изучении молекулярных масс химических веществ.
Изучая явления, связанные с таянием и кипением воды, он пришел к выводу, что: при растворении 1 моля любое нелетучее и неионное растворенное вещество в 1 кг растворителя, у вас всегда будет один и тот же тонометрический, эбулиометрический или криометрический.
Таким образом, закон Рауля можно выразить следующим образом:
“В нелетучем и неионном растворе растворенного вещества коллигативный эффект пропорционален моляльности раствора.”.
Это можно выразить следующим образом:
прешение = храстворитель. пчистый растворитель
Также читайте о Число молей и молярная масса.
осмометрия
Осмометрия - это тип коллигативного свойства, связанного с осмотическое давление растворов.
Помните, что осмос - это физико-химический процесс, который включает переход воды из менее концентрированной (гипотонической) среды в более концентрированную (гипертоническую) среду.
Это происходит через полупроницаемую мембрану, которая пропускает только воду.
Полупроницаемая мембрана действует через некоторое время
Звонок осмотическое давление это давление, которое позволяет воде двигаться. Другими словами, это давление, оказываемое на раствор, которое предотвращает его разбавление за счет пропускания чистого растворителя через полупроницаемую мембрану.
Поэтому осмометрия - это исследование и измерение осмотического давления в растворах.
Обратите внимание, что в технике опреснения воды (удаления солей) процесс называется обратный осмос.
Узнать больше о Осмос.
Законы осмометрии
Голландский физик и химик Якобус Хенрикус Ван'т Хофф (1852-1911) был ответственен за постулирование двух законов, связанных с осмометрией.
Первый закон можно выразить так:
“При постоянной температуре осмотическое давление прямо пропорционально молярности раствора.”
Во втором постулированном им законе мы имеем следующее утверждение:
“При постоянной молярности осмотическое давление прямо пропорционально абсолютной температуре раствора.”
Поэтому для расчета осмотического давления молекулярных и разбавленных растворов используется формула:
π = MRT
существование,
π: осмотическое давление раствора (атм)
M: молярность раствора (моль / л)
р: универсальная постоянная идеальных газов = 0,082 атм. Л / моль. K
Т: абсолютная температура раствора (K)
Тоже читай Молярность.
Упражнения для вступительных экзаменов с обратной связью
1. Сравнивая две сковороды одновременно на двух одинаковых конфорках одной и той же плиты, можно заметить, что давление газов в кипящей воде в закрытой скороварке больше, чем в кипящей воде в скороварке открыто.
В этой ситуации, и если они содержат точно такое же количество всех ингредиентов, мы можем указать, что по сравнению с тем, что происходит на открытой сковороде, время приготовления в скороварке закрыто будет:
а) ниже, так как температура кипения будет ниже.
б) ниже, так как температура кипения будет выше.
в) меньшего размера, так как температура кипения не зависит от давления.
г) равны, поскольку температура кипения не зависит от давления.
д) выше, так как давление будет выше.
Альтернатива б
2. (УФРН) В суровых зимних местах принято добавлять в воду в радиаторах автомобилей некоторое количество этиленгликоля. Использование раствора вместо воды в качестве охлаждающей жидкости связано с тем, что раствор имеет:
а) пониженная теплота плавления.
б) нижняя точка замерзания.
в) более высокая точка замерзания.
г) повышенная теплота плавления.
Альтернатива б
3. (Вунесп) Один из способов заживления ран, по распространенному мнению, - это намазать на них сахар или кофейную пудру. Коллигативное свойство, которое лучше всего объясняет удаление жидкости описанной процедурой, способствующее заживлению, изучается:
а) осмометрия.
б) криоскопия.
в) эндоскопия.
г) тоноскопия.
д) эбуллиометрика.
Альтернативой
4. (UFMG) В морозильной камере есть пять способов приготовления различных жидкостей для льда и фруктового мороженого с лимоном. Если формы помещаются в морозильную камеру одновременно и изначально имеют одинаковую температуру, сначала замораживается форма, содержащая 500 мл:
а) чистая вода.
б) водный раствор, содержащий 50 мл лимонного сока.
в) водный раствор, содержащий 100 мл лимонного сока.
г) водный раствор, содержащий 50 мл лимонного сока и 50 г сахара.
д) водный раствор, содержащий 100 мл лимонного сока и 50 г сахара.
Альтернативой
5. (Cesgranrio-RJ) Была определена температура плавления вещества x, и было найдено значение ниже, чем указано в таблице для этого вещества. Это могло означать, что:
а) количество вещества, использованного при определении, было меньше необходимого.
б) количество вещества, использованного при определении, было больше, чем необходимо.
в) часть вещества не расплавилась.
г) вещество содержит примеси.
д) чистота вещества 100%.
Альтернатива
