Kľúčové vlastnosti zahŕňajú štúdie o fyzikálne vlastnosti roztokov, presnejšie rozpúšťadlo v prítomnosti rozpustenej látky.
Aj keď nie je známe, že koligatívne vlastnosti sú široko používané v priemyselných procesoch a dokonca aj v rôznych každodenných situáciách.
S týmito vlastnosťami súvisia fyzikálne konštantynapríklad teplota varu alebo tavenia určitých látok.
Ako príklad môžeme uviesť proces v automobilovom priemysle, napríklad pridávanie prísad do chladičov automobilov. To vysvetľuje, prečo na chladnejších miestach voda v chladiči nezamŕza.
Procesy vykonávané s potravinami, ako sú solenie mäsa alebo dokonca potraviny nasýtené cukrom, zabraňujú zhoršovaniu a množeniu organizmov.
Ďalej odsoľovanie vody (odstraňovanie solí), ako aj miestami šírenie soli na snehu tam, kde je veľmi krutá zima, potvrďte dôležitosť poznania spolupôsobiacich účinkov na riešenia.
Chcete sa dozvedieť viac o konceptoch týkajúcich sa koligatívnych vlastností? Prečítajte si články:
- Fyzikálne stavy vody
- Teplota topenia a teplota varu
- Odsoľovanie vody
- Separácia zmesí
Rozpúšťadlo a rozpustená látka
V prvom rade musíme venovať pozornosť konceptom rozpúšťadlo a rozpustená látka, obe zložky riešenia:
- Solventný: látka, ktorá sa rozpúšťa.
- Rozpustiť: rozpustená látka.
Ako príklad si môžeme predstaviť roztok vody so soľou, kde voda predstavuje rozpúšťadlo a soľ, rozpustenú látku.
Chcete vedieť viac? Čítajte tiež Rozpustnosť.
Koligatívne účinky: Typy koligatívnych vlastností
Kolektívne účinky sú spojené s javmi, ktoré sa vyskytujú u rozpustených látok a rozpúšťadiel roztoku, pričom sú klasifikované ako:
Tonometrický efekt
Tonoskopia, nazývaná tiež tonometria, je jav, ktorý sa pozoruje, keď pokles maximálneho tlaku pár kvapaliny (solventný).
Graf tonometrických účinkov
K tomu dochádza rozpustením neprchavej látky. Preto rozpustená látka znižuje odparovaciu schopnosť rozpúšťadla.
Tento typ koligatívneho efektu sa dá vypočítať z nasledujúceho výrazu:
ΔP = str0 - P
Kde,
ΔP: absolútne zníženie maximálneho tlaku pár do roztoku
P0: maximálny tlak pár čistej kvapaliny pri teplote t
P: maximálny tlak pár roztoku pri teplote t
Ebuliometrický efekt
Ebullioskopia, nazývaná tiež ebulliometria, je jav, ktorý prispieva k zvýšenie teplotnej zmeny kvapaliny počas procesu varu.
Graf ebuliometrického efektu
K tomu dochádza rozpustením neprchavej rozpustenej látky, napríklad keď pridáme cukor do vody, ktorá má ísť skoro do varu, teplota varu kvapaliny sa zvýši.
Takzvaný ebulliometrický (alebo ebullioskopický) efekt sa počíta z tohto výrazu:
ta = ta - t0
Kde,
ta: zvýšenie teploty varu roztoku
ta: počiatočná teplota varu roztoku
t0: teplota varu čistej kvapaliny
Kryometrický efekt
Kryoskopia, nazývaná tiež kryometria, je proces, pri ktorom sa pokles teploty pod bodom mrazuriešenia.
Graf kryometrických účinkov
Je to tak preto, lebo keď sa neprchavá rozpustená látka rozpustí v kvapaline, teplota tuhnutia kvapaliny klesá.
Príkladom kryoskopie sú nemrznúce prísady, ktoré sú umiestnené v radiátoroch automobilov na miestach s veľmi nízkou teplotou. Tento proces zabraňuje zamrznutiu vody a pomáha tak životnosť motorov automobilov.
Okrem toho soľ šíri po uliciach na miestach, kde je veľmi chladná zima, bráni hromadeniu ľadu na cestách.
Na výpočet tohto spolupôsobiaceho účinku sa používa nasledujúci vzorec:
tç = t0 - tç
Kde,
tç: zníženie teploty tuhnutia roztoku
t0: teplota tuhnutia čistého rozpúšťadla
tç: počiatočná teplota tuhnutia rozpúšťadla v roztoku
Skontrolujte experiment s týmto vlastníctvom na adrese: Chemické experimenty
Raoultov zákon
Takzvaný „Raoultov zákon“ navrhol francúzsky chemik François-Marie Raoult (1830-1901).
Študoval koligatívne účinky (tonometrické, ebuliometrické a kryometrické), pomáhal pri štúdiu molekulových hmotností chemických látok.
Štúdiom javov spojených s topením a varom vody dospel k záveru, že: pri rozpustení 1 molu akúkoľvek neprchavú a neiónovú rozpustenú látku v 1 kg rozpúšťadla, vždy máte rovnaké tonometrické, ebuliometrické alebo kryometrický.
Raoultov zákon možno teda vyjadriť takto:
“V neprchavom a neiónovom rozpustnom roztoku je koagulačný účinok úmerný molalite roztoku.”.
Môže to byť vyjadrené takto:
PRiešenie = xsolventný. Pčisté rozpúšťadlo
Prečítajte si tiež o Molárne číslo a molárna hmotnosť.
osmometria
Osmometria je typ koligatívnej vlastnosti, ktorá súvisí s osmotický tlak roztokov.
Pamätajte, že osmóza je fyzikálno-chemický proces, ktorý spočíva v prechode vody z menej koncentrovaného (hypotonického) média do koncentrovanejšieho (hypertonického) média.
To sa deje cez polopriepustnú membránu, ktorá umožňuje iba priechod vody.
Po chvíli polopriepustná membrána
Hovor osmotický tlak je to tlak, ktorý umožňuje vode pohybovať sa. Inými slovami, je to tlak vyvíjaný na roztok, ktorý zabraňuje jeho zriedeniu prechodom čistého rozpúšťadla cez semipermeabilnú membránu.
Preto je osmometria štúdiom a meraním osmotického tlaku v roztokoch.
Pamätajte, že pri technike odsoľovania vody (odstraňovanie solí) sa proces nazýva reverzná osmóza.
Prečítajte si viac o Osmóza.
Zákony osmometrie
Holandský fyzik a chemik Jacobus Henricus Van’t Hoff (1852-1911) bol zodpovedný za postulovanie dvoch zákonov spojených s osmometriou.
Prvý zákon možno vyjadriť nasledovne:
“Pri konštantnej teplote je osmotický tlak priamo úmerný molarite roztoku.”
V druhom ním postulovanom zákone máme toto vyhlásenie:
“Pri konštantnej molarite je osmotický tlak priamo úmerný absolútnej teplote roztoku.”
Preto sa na výpočet osmotického tlaku molekulárnych a zriedených roztokov používa vzorec:
π = MRT
bytie,
π: osmotický tlak roztoku (atm)
M: molarita roztoku (mol / L)
R: univerzálna konštanta dokonalých plynov = 0,082 atm. L / mol. K
T: absolútna teplota roztoku (K)
Čítajte tiež Molarita.
Cvičenia na prijímacie skúšky so spätnou väzbou
1. Pri porovnaní dvoch panvíc, súčasne na dvoch rovnakých horákoch na rovnakom sporáku, sa pozoruje tlak plynov vo vriacej vode v uzavretom tlakovom hrnci je väčšie ako množstvo plynov vo vriacej vode v tlakovom hrnci otvorené.
V tejto situácii a ak obsahujú úplne rovnaké množstvo všetkých zložiek, môžeme uviesť, že v porovnaní s tým, čo sa deje na otvorenej panvici, doba varenia v tlakovom hrnci zatvorené bude:
a) nižšia, pretože teplota varu bude nižšia.
b) nižšia, pretože teplota varu bude vyššia.
c) menšie, pretože teplota varu sa nemení s tlakom.
d) rovnaké, pretože teplota varu nezávisí od tlaku.
e) vyšší, pretože tlak bude vyšší.
Alternatíva b
2. (UFRN) Na silných zimných miestach je zvykom pridávať do vody v radiátoroch určité množstvo etylénglykolu. Namiesto vody ako chladiacej kvapaliny sa používa roztok, pretože roztok má:
a) nižšie tavné teplo.
b) nižší bod tuhnutia.
c) vyšší bod tuhnutia.
d) vyššie teplo tavenia.
Alternatíva b
3. (Vunesp) Jedným zo spôsobov, ako liečiť rany, je podľa všeobecného presvedčenia nanášať na ne cukor alebo kávový prášok. Koligatívnu vlastnosť, ktorá najlepšie vysvetľuje odstránenie tekutiny opísaným postupom v prospech hojenia, študuje:
a) osmometria.
b) kryoskopia.
c) endoskopia.
d) tonoskopia.
e) ebuliometria.
Náhrada za
4. (UFMG) V mrazničke existuje päť spôsobov, ktoré obsahujú rôzne tekutiny, na výrobu ľadových a citrónových nanukov. Ak sú formy umiestnené v mrazničke súčasne a spočiatku majú rovnakú teplotu, najskôr sa zmrazí forma obsahujúca 500 ml:
a) čistá voda.
b) roztok vo vode obsahujúci 50 ml citrónovej šťavy.
c) roztok vo vode obsahujúci 100 ml citrónovej šťavy.
d) roztok vo vode obsahujúci 50 ml citrónovej šťavy a 50 g cukru.
e) roztok vo vode obsahujúci 100 ml citrónovej šťavy a 50 g cukru.
Náhrada za
5. (Cesgranrio-RJ) Bola stanovená teplota topenia látky x, pričom bola nájdená hodnota nižšia, ako je tabuľka pre túto látku. To by mohlo znamenať, že:
a) množstvo látky použitej pri stanovení bolo menšie, ako bolo potrebné.
b) množstvo látky použitej na stanovenie bolo väčšie, ako je potrebné.
c) časť látky sa neroztopila.
d) látka obsahuje nečistoty.
e) látka je 100% čistá.
Alternatívne
