Kolligatív tulajdonságok megoldások általános
Kolligatív tulajdonságok nevezzük tulajdonságok, attól függően, hogy a az oldott anyag koncentrációja, és gyenge vagy egyáltalán nem természetétől függ az oldott anyag. Ezek a tulajdonságok a következők:
-telített oldószer gőznyomása;
-csökkentése a fagyáspont az oldat;
-növelve a forráspontja a megoldás;
Telített oldószer gőznyomása.
Fontos leírásakor a tulajdonságok a megoldások egy Henry-törvény:
A tömeges gáz, amely oldódik állandó hőmérsékleten egy adott térfogatú folyadék egyenesen arányos a parciális nyomása a gáz.
Matematikailag ez felírható:
ahol k - Henry állandó, C - gáz tömegkoncentráció telített oldatban p - parciális nyomása.
Vazhneyshimsledstviem ez a törvény, hogy
A gáz mennyisége, amely oldódik állandó hőmérsékleten egy adott térfogatú folyadék nem függ annak parciális nyomása.
Ez a tulajdonság annak köszönhető, hogy képes a folyadék elpárolog. Bármilyen folyadékot elpárolog. Azonban minden folyadék elpárolgott különböző módon. Található a folyadék feletti gőz jellemzi egy adott nyomás (rugalmasság). Minden egyes közeg a telített gőznyomást egy adott hőmérsékleten - állandó.
Ha tiszta oldószer (víz), hogy bemutassuk egy anyag, a telített gőz nyomása csökken. Ezen túlmenően, a nyomásesés nagyobb lesz a nagyobb koncentrációjú oldott anyag. Ez azért van, mert a molekulák nem illó oldott oldatot komponensek gátolják elpárolgása az oldószer-molekulák az oldat.
Alatt gőznyomása anyag megérteni annak gőznyomása hiányában más gázok, különösen levegő. A relatív csökkentő oldószer gőznyomása felett a megoldás:
ahol P0 - telített gőz nyomása az oldószer több mint tiszta oldószert; P - telített gőz nyomása az oldószer az oldat fölött; X (B) - moláris aránya az oldott anyag. Ez az egyenlet egy matematikai megfogalmazása Raoult-törvény:
A relatív csökkentését az telített oldószer gőznyomása az oldat feletti egyenlő a móltörtje az oldott anyag.
gőz nyomást csökkentő jelenség az oldatot elvéből következik a Le Chatelier.
Ozmotikus nyomás - ez a nyomás, hogy kell alkalmazni az oldathoz, elválasztottuk az oldószertől, egy félig áteresztő membrán, amely egyensúly jöjjön állapotban (megállt ozmózis).
Ozmózis - spontán átmenet az oldószer egy féligáteresztő membránon keresztül elválasztó az oldathoz, és az oldószer vagy két különböző koncentrációjú vizes oldatainak az oldott anyag. Ozmózis okozta diffúziója az oldószer-molekulák egész egy féligáteresztő membrán, amely átmegy csak az oldószer-molekulák. diffúz oldószer molekulákat az oldószer oldat vagy egy kevésbé tömény oldatot több koncentrált, így a tömény oldatot hígítjuk, úgy fokozza a magassága és az oszlopot (h) (ábra. 7).
6. ábra reakcióvázlat a előfordulása az ozmotikus nyomás az edényben
Így, az erő okozza ozmózis hívják ozmotikus nyomás. Az ozmotikus nyomás növekedésével nő oldott anyag koncentrációja és a hőmérséklet. Van't Hoff javasolta:
Az ozmotikus nyomás tudjuk alkalmazni a állapotegyenlet az ideális gáz - törvény van't Hoff:
ahol Rosma. - ozmotikus nyomást; Cm (In) - moláris koncentrációja az oldott anyag, R - egyetemes gázállandó T - abszolút hőmérséklet.
Raoult törvénye két következménye van:
1.Temperatura fagyasztás az oldat fagyáspontja alatti a tiszta oldószer. Fagyáspontcsökkenés lehet meghatározni:
ahol Dtzam - csökkenti a fagyáspont nonelectrolyte, Cm (B) - nonelectrolyte molal az oldat koncentrációját, Kk - oszmométerek függő állandó csak a oldószer jellegét illetően, és nem függ a jellege az oldott anyag (víz Rk = 1,86, benzol Rk = 5 , 07).
2. A forráspont az oldat forráspontja feletti az oldószer. A hőmérséklet növelése kipeniyamozhno találtam:
ahol Dtkip - emelése forráspontja oldatot nonelectrolyte, Cm (B) - nonelectrolyte molal koncentrációja az oldat; Ke - ebullioskopicheskaya függő állandó csak a oldószer jellegét illetően, és nem függ a jellege az oldott anyag (= 0,52, benzol Ke = Ke 2,6 víz).
Mindkét módszerrel lehetséges megvizsgáljuk, hogy meghatározzuk molekulatömegű oldott.
Az elektrolitok olyan anyagok, amelyek képesek vezetik a villamos áramot az oldatban vagy olvadékban. Az elektrolit oldatok, egyértelmű eltérések jogszabályok van't Hoff, Raul.
Wilhelm Ostwald a 80-as években XIX század kifejlesztett alapvető rendelkezései az elektrolitos disszociáció elméletének és létrehozott annak alapján az elmélet a sav-bázis katalízis hidrogénatom és hidroxil ionok. Így az elmélet híg elektrolitok hozta létre a végén a múlt század.
Összhangban ez az elmélet, vízben oldjuk, elektrolitok bomlanak vagy disszociál „+” és „-” ionok (kationok és anionok). Példák kationok - hidrogén és fém ionok (H + Na +.); anion - savas maradékok és gidroksogrupp ionok (Cl -. SO 2- 4, OH -). A folyamat az elektrolitikus disszociáció kimutatható kémiai egyenletek:
1891, IA Heels, vetette fel a különleges fajta közötti kölcsönhatások ionok és oldószer molekulák. Ezt a jelenséget nevezzük szolvatációját (abban az esetben a víz - hidratáció).
Az észlelt eltérés a van't Hoff-törvény és Raoult elektrolit oldatok - később bomlási elektrolitok ionok magyarázható.
Az elektrolitok olyan anyagok, amelyek lebomlanak oldatok vagy megolvad ionok. Elektrolitok lehetnek sók, savak és bázisok. A nagyon gyenge elektrolitok molekuláris disszociáció ionokra reverzibilis.
S. Arrhenius feltételezés, hogy az oka a rendkívül nagy nyomás ozmotikus elektrolit oldatok a disszociációs ionokra az elektrolit, ezt követően ezt használtuk, mint alapján elektrolitos disszociáció elméletének.
Mivel nem minden molekula disszociál a koncepció a disszociációfok vezették be:
Leíró egyenleteket kolligatív tulajdonságait nem elektrolitok, is alkalmazható, hogy leírja a tulajdonságait elektrolit oldatok bevezetésével korrekciós együttható van't Hoff i (van't Hoff faktor).
Az ozmotikus nyomás állapotegyenlet az ideális gáz - van't Hoff törvény formájában:
ahol i - van't Hoff tényező, Rosma. - ozmotikus nyomást; Cm (In) - moláris koncentrációja az elektrolit oldatban, R - egyetemes gázállandó T - abszolút hőmérséklet.
A következményei Raoult-törvény:
ahol Dtzam - csökkenti a fagyáspontot az elektrolit oldat, I - izotóniás együttható Cm (B) - molal az elektrolit koncentrációja az oldatban, Kk - oszmométerek függő állandó csak a oldószer jellegét illetően, és nem függ a jellege az oldott anyag (víz Rk = 1,86 = 5,07) benzolra Kk.
ahol Dtkip - növelésével a forráspont hőmérséklete az elektrolit oldat, I - izotóniás együttható Cm (B) - molal az elektrolit koncentrációja az oldatban, Ke - ebullioskopicheskaya függő állandó csak a oldószer jellegét illetően, és nem függ a jellege az oldott anyag (víz Ke = 0,52 = 2,6) benzolra Ke.
Példa 31. Számítsuk milyen hőmérsékleten kell kristályosodni oldatot, amely 250 g vízben 54 g glükóz C6 H12 O6.
Definiáljuk a molal koncentrációjú oldott anyagok:
Cm (B) = 54 • 1000/180 • 250 = 1,2 (mol / kg).
találunk: # 916; tzam = 1,86 • 1,20 = 2,23 °. A kristályosítási hőmérséklet tzam vizet (H2 O) = 0 ° C-on Ennélfogva, az oldat kristályosodni tzam. r-Ra = tzam (H2 O) - # 916; tzam = 0 - 2,23 = 2,23 ° C-on
Válasz: A megoldás kristályosodni tzam. r-Ra = 2,23 ° C-on
32. példa Határozzuk meg a móltömeg nonelectrolyte ha lemért 17,64 g vízben oldjuk, és az oldat térfogatát csökkentett 1000 cm 3. A mért oldat ozmolalitása a találtuk 2,38 • 10 5 Pa 20 ° C-on
mneelektrolita = 17,64 g; Vp-pa = 1000 cm-3; Rosma = 2,38 • 10 5 Pa; T = 20 ° C-on
Megoldás: Behelyettesítve kísérleti adatok, a következő egyenlet van't Hoff
Mneelektrolita = 17.64 • 8,31 • 293 / 2,38 • május 10 • 10 -3 = 180,3 • 10 -3 kg / mol vagy
Mneelektrolita = 180,3 g / mol.
A: Móltömeg nonelectrolyte van 180,3 g / mol.
33. példa Egy Töltési anyag súlya 12,42 g feloldjuk 500 cm3 víz. A gőznyomás a kapott oldatot 20 ° C-on van 3732,7 Pa. Víz gőznyomás ugyanezen a hőmérsékleten egyenlő 3742 Pa. Számítsuk ki a moláris tömege az oldott anyag.
M (V) = 12,42 g; V (H2 O) = 500 cm 3; TP-Ra = 20 ° C; Pp pa = 3732,7 Pa; P0 = 3742 Pa.
Megoldás: A Raoult-törvény # 916; P / P0 = X (B) =. Ha n (B)<< X (B) = 500/18 = 27,78 (mol), majd a mólszáma (n (B)), az oldott anyag lesz: # 916; P # 8729; X (B) / P0 = 9,3 # 8729; 27.78 / 3742 = 0,069 (mól). Mivel n (B) = m (B) / M (B), Az M (B) = m (B) / n (B) = 12,42 / 0,069 = 180 (g / mol). A: Molar oldott anyag tömege lesz 180 g / mol. Példa 34. Számítsuk ki a forráspontja 5% -os C10 H8 naftalin benzolban. A forráspontja benzol 80,2 0 C Ebulioskopicheskaya állandó ez 2.57. A probléma megoldása érdekében használjuk a vizsgálatot a Raoult-törvény: ahol FE - ebulioskopicheskaya állandó; m (B) és M (B) - a tömeg és a moláris tömege oldott, nem elektrolit; m (A) - súlya az oldószer. Hagyja, hogy a súlya az oldat 100 gramm, tehát, súlya oldott anyag 5 g és a tömeg az oldószer - 100 - 5 = 95 gramm. M (C10 H8) = 12 # 8729; 10 + 1 # 8729; 8 = 128 (g / mol) Helyettesítő adatokat az általános képletű és azt látjuk, növeli a forráspontja a megoldás, mint a tiszta oldószer: # 8710; B.P. = 2,57 # 8729; (5 # 8729; 1000) / (128 # 8729; 95) = 1,056 0 C naftalin forráspontja a megoldás megtalálható a következő képlettel: forráspont. r-Ra = forráspont. p-la + # 916; fp = 80,2 + 1,056 = 81,26 0 C A: A forráspontja 5% -os oldat naftalin egyenlő 0 C 81,26 35. példa 14,92 g kálium-kloridot 1000 g víz megfagy 0 ° C hőmérsékleten határozzuk meg 0,68 van't Hoff tényező, ha Kzam = 1,86. M (KCl) = 14,92 (d); tzam r-Ra = 0,68 0 C; Kzam = 1.86. A moláris tömege M kálium-klorid (KCl) = 74,5g / mol Határozza Cm (KCl) = 14,92 # 8729; 1000 / (74,5 # 8729; 1000) = 0,200 (mól / kg). KCl só vizes oldatot - erős elektrolit, és disszociál két ion (# 957; = 2): KCI = K + + Cl-. Ehhez leengedi az fagyáspontját az oldatot alábbi egyenlettel határozható meg: # 916; Tzam Kk = Cm · i · (B) i = 0,68 / 1,86 · 0,20 = 1,83 A: Az arány a kálium-klorid izotóniás vizes oldat volt 1,83.
Kapcsolódó cikkek