Колигативна својства укључују студије на физичка својства раствора, тачније растварача у присуству растворене супстанце.
Иако нам нису позната, колигативна својства се широко користе у индустријским процесима, па чак иу разним свакодневним ситуацијама.
У вези са овим својствима су физичке константена пример температура кључања или топљења одређених супстанци.
Као пример можемо навести поступак аутомобилске индустрије, попут додавања адитива у хладњаке аутомобила. То објашњава зашто се на хладнијим местима вода у радијатору не смрзава.
Процеси који се изводе са храном, попут сољења меса или чак хране засићене шећером, спречавају погоршање и ширење организама.
Поред тога, местимично десалинизација воде (уклањање соли), као и ширење соли по снегу тамо где је зима веома оштра, потврдите важност познавања колигативних ефеката на решења.
Желите да сазнате више о концептима повезаним са колигативним својствима? Прочитајте чланке:
- Физичка стања воде
- Тачка топљења и тачка кључања
- Десалинизација воде
- Одвајање смеша
Растварач и раствор
Пре свега, морамо обратити пажњу на концепте растварач и раствор, обе компоненте решења:
- Растварач: супстанца која се раствара.
- Растворени: растворена супстанца.
Као пример, можемо замислити раствор воде са сољу, где вода представља растварач, а со, раствор.
Желите да знате више? Прочитајте и ви Растворљивост.
Колигативни ефекти: Врсте колигативних својстава
Колигативни ефекти су повезани са појавама које се јављају у растворима и растварачима раствора, а класификују се као:
Тонометријски ефекат
Тоноскопија, која се назива и тонометрија, је феномен који се примећује када смањење максималног притиска паре течности (растварач).
Графикон тонометријских ефеката
Ово се дешава растварањем нехлапне растворене супстанце. Због тога растворена супстанца смањује капацитет испаравања растварача.
Ова врста колигативног ефекта може се израчунати следећим изразом:
ΔП. = п0 - П.
Где,
ΔП.: апсолутно снижавање максималног притиска паре у раствор
П.0: максимални притисак паре чисте течности, на температури т
П.: максимални притисак паре раствора, на температури т
Ебулиометријски ефекат
Ебулиоскопија, која се назива и ебулиометријом, је феномен који доприноси повећање температурних варијација течности током процеса кључања.
Графикон ебулиометријског ефекта
То се дешава растварањем нехлапне растворене супстанце, на пример, када у воду која треба да прокључа додамо шећер, температура кључања течности се повећава.
Такозвани ебулиометријски (или ебулиоскопски) ефекат израчунава се следећим изразом:
ти = ти - т0
Где,
ти: пораст температуре кључања раствора
ти: почетна температура кључања раствора
т0: температура кључања чисте течности
Криометријски ефекат
Криоскопија, која се назива и криометрија, је процес у коме смањење температуре смрзавањарешења.
График криометријског ефекта
То је зато што се када се нехлапна растворљена материја раствори у течности, температура замрзавања течности смањује.
Пример криоскопије су адитиви против смрзавања који се постављају у хладњаке аутомобила на местима где је температура врло ниска. Овај поступак спречава смрзавање воде, помажући корисни век трајања аутомобилских мотора.
Поред тога, сол се шири на улицама на местима где је зима веома хладна, спречава накупљање леда на путевима.
За израчунавање овог колигативног ефекта користи се следећа формула:
тц = т0 - тц
Где,
тц: снижавање температуре смрзавања раствора
т0: температура смрзавања чистог растварача
тц: почетна температура смрзавања растварача у раствору
Погледајте експеримент на овом имању на: Хемијски експерименти
Раоултов закон
Такозвани „Раоултов закон“ предложио је француски хемичар Францоис-Марие Раоулт (1830-1901).
Проучавао је колигативне ефекте (тонометријске, ебулиометријске и криометријске), помажући у проучавању молекуларних маса хемијских супстанци.
Проучавајући појаве повезане са топљењем и кључањем воде, дошао је до закључка да: приликом растварања 1 мола било која нехлапна и нејонска растворена супстанца у 1 кг растварача, увек имате исту тонометријску, ебулиометријску или криометријски.
Дакле, Раоултов закон се може изразити на следећи начин:
“У нехлапном и нејонском раствору растворене супстанце, колигативни ефекат је пропорционалан молалности раствора.”.
Може се изразити на следећи начин:
П.решење = крастварач. П.чисти растварач
Такође прочитајте о Мол број и моларна маса.
осмометрија
Осмометрија је врста колигативног својства са којим је повезано осмотски притисак раствора.
Запамтите да је осмоза физичко-хемијски процес који укључује пролазак воде из мање концентрованог (хипотоничног) медија у концентрисанији (хипертонични) медијум.
То се одвија кроз полупропусну мембрану, која омогућава само пролазак воде.
Полупропусна мембранска акција након неког времена
Позив осмотски притисак то је притисак који омогућава да се вода креће. Другим речима, притисак који се врши на раствор спречава његово разређивање пропуштањем чистог растварача кроз полупропусну мембрану.
Стога је осмометрија проучавање и мерење осмотског притиска у растворима.
Имајте на уму да је у техници десалинизације воде (уклањање соли) поступак тзв обрнути осмоза.
Прочитајте више о Осмоза.
Закони осмометрије
Холандски физичар и хемичар Јацобус Хенрицус Ван'т Хофф (1852-1911) био је одговоран за постулирање два закона повезана са осмометријом.
Први закон може се изразити на следећи начин:
“При константној температури, осмотски притисак је директно пропорционалан моларности раствора.”
У другом закону који он поставља, имамо следећу изјаву:
“При константној моларности, осмотски притисак је директно пропорционалан апсолутној температури раствора.”
Због тога се за израчунавање осмотског притиска молекуларних и разблажених раствора користи формула:
π = МРТ
биће,
π: осмотски притисак раствора (атм)
М.: моларитет раствора (мол / Л)
Р.: универзална константа савршених гасова = 0,082 атм. Л / мол. К.
Т.: апсолутна температура раствора (К)
Прочитајте и ви Моларност.
Вежбе пријемног испита са повратним информацијама
1. Упоређујући две таве, истовремено на два идентична горионика на истој пећи, примећује се да притисак гасова у кипућој води у затвореном шпорету под притиском већи је од оног у кипућој води у шпорету под притиском отворен.
У овој ситуацији, и ако садрже потпуно исте количине свих састојака, можемо да се изјави да, у поређењу са оним што се дешава на отвореној тави, време кувања у шпорету под притиском затворено ће бити:
а) нижа, јер ће температура кључања бити нижа.
б) ниже, јер ће температура кључања бити виша.
в) мањи, јер температура кључања не варира у зависности од притиска.
г) једнака, јер је температура кључања независна од притиска.
д) већи, јер ће притисак бити већи.
Алтернатива б
2. (УФРН) У озбиљним зимским местима уобичајено је додавање одређене количине етилен гликола у воду у хладњаке аутомобила. Употреба раствора уместо воде као расхладног средства је зато што решење има:
а) нижа топлота фузије.
б) доња тачка смрзавања.
в) виша тачка смрзавања.
г) већа топлота фузије.
Алтернатива б
3. (Вунесп) Један од начина зарастања рана је, према популарном веровању, стављање шећера или кафе у праху. Колигативно својство које најбоље објашњава уклањање течности, описаним поступком који фаворизује зарастање, проучава:
а) осмометрија.
б) криоскопија.
в) ендоскопија.
г) тоноскопија.
д) ебулиометрија.
Алтернатива
4. (УФМГ) У замрзивачу постоји пет начина на које се садрже различите течности за прављење попсула од леда и лимуна. Ако су калупи стављени у замрзивач истовремено и у почетку су на истој температури, калуп који садржи 500 мл: прво ће се замрзнути
а) чиста вода.
б) раствор, у води, који садржи 50 мл лимуновог сока.
ц) раствор у води који садржи 100 мл лимуновог сока.
г) раствор у води који садржи 50 мл лимуновог сока и 50 г шећера.
д) раствор, у води, који садржи 100 мл лимуновог сока и 50 г шећера.
Алтернатива
5. (Цесгранрио-РЈ) Одређена је тачка топљења супстанце к, пронађена вредност нижа од табеле приказане за ову супстанцу. То би могло значити да:
а) количина супстанце употребљене у одређивању била је мања од неопходне.
б) количина супстанце употребљене за одређивање била је већа од неопходне.
в) део супстанце се није истопио.
г) супстанца садржи нечистоће.
д) супстанца је 100% чиста.
Алтернативе
