Общие свойства растворов

Общие (коллигативные) свойства растворов те, которые не зависят от природы растворенных веществ, а зависят от количества растворенного вещества. Законам, описывающим общие свойства растворов, подчиняются растворы неэлектролитов. Они содержат ковалентные неполярные или малополярные связи, которые не распадаются на ионы. Электрический ток не проводят газы, твердые вещества (неметаллы), органические соединения (сахароза, бензин, спирт).

Давление насыщенных паров воды над чистым растворителем всегда больше чем над раствором. Это явление описывает первый закон Рауля.

Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально мольной доле растворенного нелетучего вещества:

, (1.12)

где и – давление насыщенного пара растворителя над чистым растворителем и над раствором, Па;

х – мольная доля.

Второй закон Рауля: повышение температуры кипения DТ_кип и понижение температуры замерзания DТ_зам пропорционально моляльной концентрации раствора:

DТ_кип= К_э С_m и DТ_кип=К_к С_m, (1.13)

где К_э – эбулископическая постоянная растворителя;

К_к – криоскопическая постоянная;

С_m – моляльная концентрация, моль/1000 г.

Явление осмоса и связанное с ним осмотическое давление также описывает поведение растворов неэлектролитов, как и законы Рауля.

Явление, связанное со способностью проходить через мембрану, в частности, только молекул растворителя, называется осмосом, а вызываемое им изменение давления по обе стороны мембраны – осмотическим давлением. Явление осмоса чрезвычайно разнообразно и во многом определяется природой мембраны и компонентов раствора.

Согласно Вант-Гоффу осмотическое давление раствора численно равно тому газовому давлению, которое имело бы растворенное вещество, будучи переведенным в газообразное состояние в том же объеме и при той же температуре. Закон Вант-Гоффа можно записать в виде:

p = С_М^.R^.T, (1.14)

где С_М – молярная концентрация, моль/л.

Если растворы характеризуются одинаковыми осмотическими давлениями, то по Вант-Гоффу такие растворы называются изотоническими. Независимо от природы растворённого вещества, изотоничность является следствием одинакового числа частиц в растворе.

Поскольку при растворении реальное число частиц может отличаться от числа растворенных молекул, Вант-Гофф ввел понятие изотонического коэффициента i. По определению это отношение числа всех частиц к числу растворенных молекул:

, (1.5)

где N₁ − число всех частиц, находящихся в растворе;

N₂ − число растворенных молекул.

Если в законы Рауля и осмотического давления ввести изотонический коэффициент, то данные выражения можно использовать для реальных растворов.

Дата добавления: 2015-07-11