Koligativne lastnosti vključujejo študije o fizikalne lastnosti raztopin, natančneje topila v prisotnosti topljene snovi.
Koligativne lastnosti sicer niso znane, vendar se pogosto uporabljajo v industrijskih procesih in celo v različnih vsakdanjih situacijah.
S temi lastnostmi so povezani fizične konstantena primer temperatura vrelišča ali taljenja nekaterih snovi.
Kot primer lahko navedemo postopek avtomobilske industrije, na primer dodajanje dodatkov avtomobilskim radiatorjem. To pojasnjuje, zakaj v hladnejših krajih voda v radiatorju ne zmrzne.
Procesi, ki se izvajajo z živili, kot je soljenje mesa ali celo s hrano, nasičeno s sladkorjem, preprečujejo poslabšanje in širjenje organizmov.
Poleg tega razsoljevanje vode (odstranjevanje soli), pa tudi širjenje soli na sneg ponekod kjer je zima zelo ostra, potrdite pomen poznavanja koligativnih učinkov na rešitve.
Bi radi izvedeli več o konceptih, povezanih s koligativnimi lastnostmi? Preberite članke:
- Fizična stanja vode
- Tališče in vrelišče
- Razsoljevanje vode
- Ločevanje zmesi
Topilo in topljeno sredstvo
Najprej moramo biti pozorni na koncepte topilo in topljeno sredstvo, obe komponenti raztopine:
- Topilo: snov, ki se raztopi.
- Topljeno: raztopljena snov.
Kot primer si lahko omislimo raztopino vode s soljo, kjer voda predstavlja topilo in sol, topljeno snov.
Bi radi vedeli več? Preberite tudi vi Topnost.
Koligativni učinki: vrste koligativnih lastnosti
Koligacijski učinki so povezani s pojavi, ki se pojavijo pri topljenih in topilnih raztopinah in so razvrščeni kot:
Tonometrični učinek
Tonoskopija, imenovana tudi tonometrija, je pojav, ki ga opazimo, ko zmanjšanje največjega parnega tlaka tekočine (topilo).
Diagram tonometričnih učinkov
To se zgodi z raztapljanjem nehlapne raztopljene snovi. Zato topljeno sredstvo zmanjša sposobnost izhlapevanja topila.
To vrsto koligativnega učinka lahko izračunamo z naslednjim izrazom:
ΔP = p0 - P
Kje,
ΔP: absolutno znižanje največjega parnega tlaka na raztopino
P0: največji parni tlak čiste tekočine pri temperaturi t
P: največji parni tlak raztopine pri temperaturi t
Ebuliometrični učinek
Ebulioskopija, imenovana tudi ebuliometrija, je pojav, ki prispeva k povečanje temperaturnih nihanj tekočine med vrenjem.
Graf ebuliometričnega učinka
To se zgodi z raztapljanjem nehlapne raztopljene snovi, na primer, ko v vodo, ki bo kmalu zavrela, dodamo sladkor, se temperatura vrelišča tekočine poveča.
Tako imenovani ebuliometrični (ali ebulioskopski) učinek se izračuna z naslednjim izrazom:
tin = tin - t0
Kje,
tin: dvig temperature vrelišča raztopine
tin: začetna temperatura vrelišča raztopine
t0: temperatura vrelišča čiste tekočine
Kriometrični učinek
Krioskopija, imenovana tudi kriometrija, je postopek, pri katerem znižanje temperature lediščarešitve.
Graf kriometričnega učinka
To je zato, ker ko se nehlapna raztopljena tekočina raztopi v tekočini, se temperatura zmrzovanja tekočine zmanjša.
Primer krioskopije so dodatki proti zmrzovanju, ki so nameščeni v avtomobilskih radiatorjih na mestih, kjer je temperatura zelo nizka. Ta postopek preprečuje zmrzovanje vode in pomaga življenju avtomobilskih motorjev.
Poleg tega sol, ki se širi po ulicah v krajih, kjer je zima zelo mrzla, preprečuje nabiranje ledu na cestah.
Za izračun tega koligacijskega učinka se uporablja naslednja formula:
tç = t0 - tç
Kje,
tç: znižanje temperature zmrzovanja raztopine
t0: temperatura zmrzovanja čistega topila
tç: začetna temperatura zmrzovanja topila v raztopini
Oglejte si poskus na tej nepremičnini na: Kemijski eksperimenti
Raoultov zakon
Tako imenovani "Raoultov zakon" je predlagal francoski kemik François-Marie Raoult (1830-1901).
Preučeval je koligativne učinke (tonometrične, ebuliometrične in kriometrične) ter pomagal pri preučevanju molekularnih mas kemičnih snovi.
S preučevanjem pojavov, povezanih s taljenjem in vrenjem vode, je prišel do zaključka, da: ko se raztopi 1 mol katere koli nehlapne in neionske raztopljene snovi v 1 kg topila imajo vedno enake tonometrične, ebuliometrične ali kriometrična.
Tako lahko Raoultov zakon izrazimo tako:
“V nehlapni in neionski raztopini topljene snovi je koligacijski učinek sorazmeren z molalnostjo raztopine.”.
Lahko se izrazi na naslednji način:
Prešitev = xtopilo. Pčisto topilo
Preberite tudi o Mol število in molska masa.
osmometrija
Osmometrija je vrsta koligativne lastnosti, s katero je povezano osmotski tlak raztopin.
Ne pozabite, da je osmoza fizikalno-kemijski proces, ki vključuje prehod vode iz manj koncentriranega (hipotoničnega) medija v bolj koncentriran (hipertoničen) medij.
To poteka skozi polprepustno membrano, ki omogoča le prehod vode.
Polprepustno delovanje membrane čez nekaj časa
Klic osmotski tlak to je tlak, ki vodi omogoča gibanje. Z drugimi besedami, pritisk na raztopino preprečuje njeno redčenje s prepuščanjem čistega topila skozi polprepustno membrano.
Zato je osmometrija preučevanje in merjenje osmotskega tlaka v raztopinah.
Upoštevajte, da je pri tehniki razsoljevanja vode (odstranjevanje soli) imenovan postopek povratna osmoza.
Preberite več o Osmoza.
Zakoni osmometrije
Nizozemski fizik in kemik Jacobus Henricus Van't Hoff (1852-1911) je bil odgovoren za postuliranje dveh zakonov, povezanih z osmometrijo.
Prvi zakon lahko izrazimo tako:
“Pri konstantni temperaturi je osmotski tlak neposredno sorazmeren z molarnostjo raztopine.”
V drugem zakonu, ki ga postavlja, imamo naslednjo trditev:
“Pri stalni molarnosti je osmotski tlak neposredno sorazmeren absolutni temperaturi raztopine.”
Zato se za izračun osmotskega tlaka molekularnih in razredčenih raztopin uporablja formula:
π = MRT
biti,
π: osmotski tlak raztopine (atm)
M: molarnost raztopine (mol / l)
R: univerzalna konstanta popolnih plinov = 0,082 atm. L / mol. K
T: absolutna temperatura raztopine (K)
Preberite tudi vi Molarnost.
Vaje sprejemnega izpita s povratnimi informacijami
1. Če primerjamo dve ponvi hkrati na dveh enakih gorilnikih na istem štedilniku, opazimo, da tlak plinov v vreli vodi v zaprtem loncu pod pritiskom je večja kot pri vreli vodi v loncu pod pritiskom odprto.
V tem primeru in če vsebujejo popolnoma enake količine vseh sestavin, lahko navesti, da v primerjavi s tistim, kar se zgodi v odprti posodi, čas kuhanja v loncu pod pritiskom zaprto bo:
a) nižje, saj bo temperatura vrelišča nižja.
b) nižji, saj bo temperatura vrelišča višja.
c) manjša, saj se temperatura vrelišča ne spreminja s tlakom.
d) enako, saj je temperatura vrelišča neodvisna od tlaka.
e) višje, saj bo tlak večji.
Alternativa b
2. (UFRN) V hudih zimskih krajih je običajno v vodo v avtomobilske radiatorje dodati določeno količino etilen glikola. Uporaba raztopine namesto vode kot hladilne tekočine je, ker ima raztopina:
a) nižja toplota fuzije.
b) spodnje ledišče.
c) višje ledišče.
d) večja toplota fuzije.
Alternativa b
3. (Vunesp) Eden od načinov za celjenje ran je po splošnem prepričanju nanašanje sladkorja ali kave v prahu. Koligativno lastnost, ki najbolje razloži odstranjevanje tekočine, po opisanem postopku, ki daje prednost zdravljenju, preučuje:
a) osmometrija.
b) krioskopija.
c) endoskopija.
d) tonoskopija.
e) ebuliometrija.
Alternativa
4. (UFMG) V zamrzovalniku obstaja pet načinov, ki vsebujejo različne tekočine, za pripravo ledenih in limoninih popsic. Če so kalupi hkrati postavljeni v zamrzovalnik in so sprva na isti temperaturi, bo model, ki vsebuje 500 ml:, najprej zamrznjen
a) čista voda.
b) raztopina v vodi, ki vsebuje 50 ml limoninega soka.
c) raztopina v vodi, ki vsebuje 100 ml limoninega soka.
d) raztopina v vodi, ki vsebuje 50 ml limoninega soka in 50 g sladkorja.
e) raztopina v vodi, ki vsebuje 100 ml limoninega soka in 50 g sladkorja.
Alternativa
5. (Cesgranrio-RJ) Določili smo tališče snovi x, pri čemer smo ugotovili vrednost, nižjo od tabulatne za to snov. To lahko pomeni, da:
a) količina snovi, uporabljena pri določanju, je bila manjša od potrebne.
b) količina snovi, uporabljene pri določanju, je bila večja, kot je bila potrebna.
c) del snovi se ni stopil.
d) snov vsebuje nečistoče.
e) snov je 100% čista.
Alternativa
