ลักษณะของคอลลิเกทีฟ พร็อพเพอร์ตี้

คุณสมบัติคอลลิเกทีฟเกี่ยวข้องกับการศึกษาเกี่ยวกับ คุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายที่แม่นยำยิ่งขึ้นของตัวทำละลายต่อหน้าตัวถูกละลาย

แม้ว่าเราจะไม่ทราบ แต่คุณสมบัติ colligative นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางอุตสาหกรรมและแม้กระทั่งในสถานการณ์ประจำวันต่างๆ

ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติเหล่านี้คือ ค่าคงที่ทางกายภาพตัวอย่างเช่น อุณหภูมิการเดือดหรือหลอมเหลวของสารบางชนิด

ตัวอย่างเช่น เราสามารถอ้างถึงกระบวนการของอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น การเพิ่มสารเติมแต่งให้กับหม้อน้ำรถยนต์ สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมในที่เย็นกว่า น้ำในหม้อน้ำจึงไม่แข็งตัว

กระบวนการที่ดำเนินการกับอาหาร เช่น การหมักเนื้อหรืออาหารที่มีน้ำตาลอิ่มตัว ป้องกันการเสื่อมสภาพและการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิต

นอกจากนี้การแยกเกลือออกจากน้ำ (การกำจัดเกลือ) เช่นเดียวกับการแพร่กระจายของเกลือบนหิมะในสถานที่ต่างๆ ที่ฤดูหนาวรุนแรงมาก ยืนยันถึงความสำคัญของการรู้ถึงผลกระทบของ colligative โซลูชั่น

ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติ colligative หรือไม่? อ่านบทความ:

• สถานะทางกายภาพของน้ำ
• จุดหลอมเหลวและจุดเดือด
• การแยกเกลือออกจากน้ำ
• การแยกสารผสม

ตัวทำละลายและตัวถูกละลาย

ก่อนอื่นเราต้องใส่ใจกับแนวคิดของ ตัวทำละลายและตัวถูกละลายทั้งสององค์ประกอบของโซลูชัน:

• ตัวทำละลาย: สารที่ละลายได้
• ตัวละลาย: สารที่ละลายน้ำ

ตัวอย่างเช่น เราสามารถนึกถึงสารละลายของน้ำกับเกลือ โดยที่น้ำแทนตัวทำละลายและเกลือ ซึ่งเป็นตัวถูกละลาย

ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม? อ่านด้วยนะ ความสามารถในการละลาย.

Colligative Effects: ประเภทของ Colligative Properties

Colligative effects เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นกับตัวถูกละลายและตัวทำละลายของสารละลาย โดยจำแนกได้ดังนี้

Tonometric Effect

Tonoscopy หรือที่เรียกว่า tonometry เป็นปรากฏการณ์ที่สังเกตได้เมื่อ ลดความดันไอสูงสุดของของเหลว (ตัวทำละลาย).

แผนภูมิผล Tonometric

สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการละลายของตัวถูกละลายที่ไม่ระเหย ดังนั้นตัวถูกละลายจะลดความสามารถในการระเหยของตัวทำละลาย

colligative effect ประเภทนี้สามารถคำนวณได้โดยนิพจน์ต่อไปนี้:

Δ_พี =p₀ - พี

ที่ไหน

Δ_พี: การลดความดันไอสูงสุดของสารละลายลงอย่างสมบูรณ์
พี₀: ความดันไอสูงสุดของของเหลวบริสุทธิ์ ที่อุณหภูมิ t
พี: ความดันไอสูงสุดของสารละลาย ที่อุณหภูมิ t

ผล Ebuliometric

Ebullioscopy หรือที่เรียกว่า ebulliometrics เป็นปรากฏการณ์ที่ก่อให้เกิด การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของของเหลวเพิ่มขึ้น ในระหว่างกระบวนการต้ม

กราฟผล Ebuliometric

สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการละลายของตัวถูกละลายที่ไม่ระเหย ตัวอย่างเช่น เมื่อเราเติมน้ำตาลลงในน้ำที่กำลังจะเดือด อุณหภูมิการเดือดของของเหลวจะเพิ่มขึ้น

เอฟเฟกต์ ebulliometric (หรือ ebullioscopic) ที่เรียกว่าคำนวณโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

t_และ = t_และ – t₀

ที่ไหน

t_และ: เพิ่มอุณหภูมิเดือดของสารละลาย
t_และ: อุณหภูมิเดือดเริ่มต้นของสารละลาย
t₀: อุณหภูมิเดือดของของเหลวบริสุทธิ์

Cryometric Effect

Cryoscopy หรือที่เรียกว่า cryometry เป็นกระบวนการที่ อุณหภูมิเยือกแข็งลดลงของการแก้ปัญหา.

กราฟเอฟเฟกต์ Cryometric

เนื่องจากเมื่อตัวถูกละลายที่ไม่ระเหยถูกละลายในของเหลว อุณหภูมิการเยือกแข็งของของเหลวจะลดลง

ตัวอย่างของ cryoscopy คือสารป้องกันการแข็งตัวที่วางอยู่ในหม้อน้ำรถยนต์ในสถานที่ที่มีอุณหภูมิต่ำมาก กระบวนการนี้ป้องกันการแช่แข็งของน้ำ ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์รถยนต์

นอกจากนี้ เกลือยังกระจายอยู่ตามท้องถนนในบริเวณที่อากาศหนาวจัด ทำให้น้ำแข็งไม่สะสมตามท้องถนน

ในการคำนวณเอฟเฟกต์ colligative จะใช้สูตรต่อไปนี้:

t_ค = t₀ – t_ค

ที่ไหน

t_ค: ลดอุณหภูมิเยือกแข็งของสารละลาย
t₀: อุณหภูมิเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์
t_ค: อุณหภูมิจุดเยือกแข็งเริ่มต้นของตัวทำละลายในสารละลาย

ตรวจสอบการทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัตินี้ได้ที่: การทดลองทางเคมี

กฎของราอูลท์

กฎหมายที่เรียกว่า "กฎของราอูลต์" ถูกเสนอโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส ฟรองซัวส์-มารี ราอูลท์ (1830-1901)

เขาศึกษาผลกระทบของ colligative (tonometric, ebuliometric และ cryometric) ซึ่งช่วยในการศึกษามวลโมเลกุลของสารเคมี

จากการศึกษาปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการละลายและการเดือดของน้ำ เขาได้ข้อสรุปว่า เมื่อละลายน้ำได้ 1 โมล ตัวทำละลายที่ไม่ระเหยและไม่ใช่ไอออนิกใดๆ ในตัวทำละลาย 1 กิโลกรัม คุณจะมี tonometric, ebuliometric หรือ ไครโอเมตริก

ดังนั้น กฎของ Raoult สามารถแสดงได้ดังนี้:

“ในสารละลายที่ไม่ระเหยและไม่มีอิออน ผลของคอลลิเกทีฟจะแปรผันตามโมลาลิตีของสารละลาย”.

สามารถแสดงออกได้ดังนี้

พี_{สารละลาย} = x_{ตัวทำละลาย}. พี_{ตัวทำละลายบริสุทธิ์}

อ่านเกี่ยวกับ .ด้วย จำนวนโมลและมวลกราม.

ออสโมเมตรี

Osmometry เป็นสมบัติคอลลิเกทีฟชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับ แรงดันออสโมติกของสารละลาย.

โปรดจำไว้ว่าออสโมซิสเป็นกระบวนการทางเคมีกายภาพที่เกี่ยวข้องกับการผ่านของน้ำจากตัวกลาง (hypotonic) ที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากกว่า (hypertonic)

สิ่งนี้เกิดขึ้นผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านซึ่งช่วยให้น้ำผ่านได้เท่านั้น

การกระทำของเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ชั่วขณะหนึ่ง

โทร แรงดันออสโมซิส เป็นแรงดันที่ทำให้น้ำเคลื่อนที่ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือแรงดันที่กระทำต่อสารละลาย ซึ่งป้องกันการเจือจางของมันโดยการส่งผ่านตัวทำละลายบริสุทธิ์ผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้

ดังนั้น ออสโมเมทรีจึงเป็นการศึกษาและวัดแรงดันออสโมติกในสารละลาย

โปรดทราบว่าในเทคนิคการแยกเกลือออกจากน้ำ (การกำจัดเกลือ) กระบวนการที่เรียกว่า รีเวิร์สออสโมซิส.

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ออสโมซิส.

กฎของออสโมเมทรี

นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวดัตช์ Jacobus Henricus Van't Hoff (1852-1911) มีหน้าที่กำหนดกฎสองข้อที่เกี่ยวข้องกับออสโมเมทรี

กฎข้อแรกสามารถแสดงได้ดังนี้:

“ที่อุณหภูมิคงที่ แรงดันออสโมติกจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับโมลาริตีของสารละลาย”

ในกฎข้อที่สองที่เขาได้ตั้งข้อสังเกตไว้ เรามีข้อความต่อไปนี้:

“ที่โมลาริตีคงที่ แรงดันออสโมติกจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ของสารละลาย”

ดังนั้นในการคำนวณแรงดันออสโมติกของสารละลายโมเลกุลและสารละลายเจือจางจึงใช้สูตร:

π = MRT

เป็น

π: สารละลายแรงดันออสโมติก (atm)
เอ็ม: สารละลายโมลาริตี (mol/L)
R: ค่าคงที่สากลของก๊าซสมบูรณ์ = 0.082 atm ลิตร/โมล K
ตู่: อุณหภูมิสัมบูรณ์ของสารละลาย (K)

อ่านด้วยนะ โมลาริตี.

แบบฝึกหัดสอบเข้าพร้อมคำติชม

1. เปรียบเทียบ 2 กระทะ กับ 2 หัวเตาที่เหมือนกันบนเตาเดียวกัน สังเกตได้ว่าความดัน ของก๊าซในน้ำเดือดในหม้อความดันแบบปิดมีค่ามากกว่าในน้ำเดือดในหม้อหุงความดัน เปิด.

ในสถานการณ์เช่นนี้ และหากมีส่วนผสมในปริมาณเท่ากันทุกประการ เราก็สามารถ เพื่อระบุว่า เมื่อเทียบกับสิ่งที่เกิดขึ้นในกระทะเปิด เวลาทำอาหารในหม้อหุงความดัน ปิดจะเป็น:

ก) ต่ำกว่าเนื่องจากอุณหภูมิเดือดจะลดลง
b) ต่ำกว่าเนื่องจากอุณหภูมิเดือดจะสูงขึ้น
c) เล็กลงเนื่องจากอุณหภูมิเดือดไม่แปรผันตามแรงดัน
d) เท่ากัน เนื่องจากอุณหภูมิเดือดไม่ขึ้นกับแรงดัน
จ) สูงขึ้นเนื่องจากความดันจะสูงขึ้น

ดูคำตอบ

ทางเลือก b

2. (UFRN) ในสถานที่ที่มีอากาศหนาวจัด เป็นธรรมเนียมที่จะต้องเติมเอทิลีนไกลคอลจำนวนหนึ่งลงในน้ำในหม้อน้ำรถยนต์ การใช้สารละลายแทนน้ำเป็นสารหล่อเย็นเนื่องจากสารละลายมี:

ก) ความร้อนต่ำของการหลอมรวม
b) จุดเยือกแข็งที่ต่ำกว่า
c) จุดเยือกแข็งที่สูงขึ้น
d) ความร้อนสูงของการหลอมรวม

ดูคำตอบ

ทางเลือก b

3. (Vunesp) วิธีหนึ่งในการรักษาบาดแผลตามความเชื่อที่นิยมคือการใส่น้ำตาลหรือผงกาแฟลงไป คุณสมบัติคอลลิเกทีฟที่อธิบายการกำจัดของเหลวได้ดีที่สุดตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการรักษานั้นได้รับการศึกษาโดย:

ก) ออสโมเมทรี
ข) cryoscopy
ค) การส่องกล้อง
ง) การส่องกล้องตรวจต่อมทอนซิล
จ) ebulliometrics

ดูคำตอบ

ทางเลือกของ

4. (UFMG) ในช่องแช่แข็ง มีห้าวิธีที่บรรจุของเหลวต่างกัน เพื่อทำน้ำแข็งและไอติมมะนาว หากวางแม่พิมพ์ในช่องแช่แข็งในเวลาเดียวกันและเริ่มต้นที่อุณหภูมิเดียวกัน แม่พิมพ์ที่มี: 500 มล. จะถูกแช่แข็งก่อน

ก) น้ำบริสุทธิ์
b) สารละลายในน้ำที่มีน้ำมะนาว 50 มล.
c) สารละลายในน้ำที่มีน้ำมะนาว 100 มล.
d) สารละลายในน้ำที่มีน้ำมะนาว 50 มล. และน้ำตาล 50 กรัม
e) สารละลายในน้ำที่มีน้ำมะนาว 100 มล. และน้ำตาล 50 กรัม

ดูคำตอบ

ทางเลือกของ

5. (Cesgranrio-RJ) หาจุดหลอมเหลวของสาร x โดยหาค่าที่ต่ำกว่าตารางสำหรับสารนี้ นี่อาจหมายความว่า:

ก) ปริมาณของสารที่ใช้ในการกำหนดน้อยกว่าที่จำเป็น
b) ปริมาณของสารที่ใช้ในการตรวจวัดมีมากกว่าที่จำเป็น
c) ส่วนหนึ่งของสารยังไม่ละลาย
d) สารมีสิ่งสกปรก
จ) สารนี้บริสุทธิ์ 100%

ดูคำตอบ

ทางเลือก