Eksempler på kolligativ ejendom

Autovæske, nyredialyse og anvendelse af rocksalt til at lave is ser ikke ud som om de ville have noget til fælles. Men de er alle afhængige af de colligative egenskaber af løsninger. Disse egenskaber er de fysiske egenskaber af løsninger, der kun afhænger af forholdet mellem antallet af opløst partikler og opløsningsmiddel (f.eks. Salt i vand) i opløsning og ikke på opløsningsmidlets identitet.

Menneskekroppen celler, planteceller og opløsninger som frostvæske og is afhænger af colligative egenskaber.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

For længe, ​​læste ikke (TL ; DR)

Der er fire kolligative egenskaber: damptryk, kogepunkt, frysepunkt og osmotisk tryk. Disse fysiske egenskaber af opløsninger afhænger kun af forholdet mellem antal partikler af opløst stof og opløsningsmiddel i opløsning og ikke på hvad opløsen er.

Faldning af damptrykket ved at tilsætte en opløsning

A opløsningsmiddel (såsom vand) har et damptryk betegnet med p1. Dette er lig med en atmosfære af tryk.

Ved ligevægt har gasfasen (såsom vanddamp) over opløsningsmidlet et partialtryk svarende til p1. Tilsætning af et opløst stof (som bordsalt, NaCl) nedsætter opløsningsmidlets partialtryk i gasfasen. Faldet i damptryk skyldes opløsningsmiddelmolekylerne på overfladen af ​​opløsningen, som erstattes af opløste molekyler. Løsningsmiddelmolekylerne "crowd out" fordampning. Fordi der er mindre opløsningsmiddelmolekyler på overfladen, falder damptrykket.

Kogepunktets højde i en blanding

Koger et opløsningsmiddel koger i det væsentlige opløsningsmidlet. Kogepunkt elevation eller forøgelse af temperaturen, som opløsningsmidlet koger på, forekommer af en lignende grund som damptryksdepression. Den øgede mængde af opløst stof på overfladen hæmmer fordampningen af ​​opløsningsmidlet, så det kræver mere energiindgang for at opnå kogepunktet.

Dette antager, at opløbet ikke er flygtigt, det vil sige, at det har en lav damp tryk ved stuetemperatur. Et flygtigt opløst stof med et lavere kogepunkt end opløsningsmidlet kan faktisk nedsætte kogepunktet. Benzen er et eksempel på en flygtig organisk forbindelse (VOC).

Frysepunktdepression i en blanding

Frysepunktet for en opløsning vil være lavere end det rene opløsningsmiddel. Frysepunkt er den temperatur, ved hvilken en væske bliver fast ved 1 atmosfære. Frysepunktdæmpning betyder, at frysetemperaturen sænkes. Dette betyder, at væsken skal være koldere for at opnå frysning. Årsagen til dette sker, fordi tilstedeværelsen af ​​et opløst indfører mere lidelse i systemet end det, der var til stede med bare opløsningsmiddelmolekylerne. Derfor skal blandingen være koldere for at overvinde virkningerne af det mere uordnede system.

En praktisk anvendelse af denne kolligativ egenskab er bilfrysvæske. Frysepunktet for en 50/50 opløsning af ethylenglycol (CH _{2 (OH) CH 2 (OH)) er -33 grader Celsius (-27,4 grader Fahrenheit) sammenlignet med 0 grader Celsius (32 grader Fahrenheit). Antifreeze sættes i bilens radiator, så bilen skal udsættes for meget lavere temperaturer, før vandet i bilens system fryser.}

Osmotiske trykforøgelser for løsninger

Osmose opstår, når opløsningsmiddelmolekyler bevæger sig gennem en semipermeabel membran. Den ene side af membranen kunne indeholde opløsningsmiddel, og den anden side af membranen ville indeholde opløst stof. Flytning af opløsningsmiddel sker fra et område med højere koncentration til et område med lavere koncentration eller fra højere kemisk potentiale til at nedsætte det kemiske potentiale, indtil en ligevægt er nået. Denne strøm forekommer naturligt, så der skal sættes indtryk af tryk på løsemiddelsiden for at stoppe strømmen.

Det osmotiske tryk er det tryk, der ville stoppe strømmen. Osmotisk tryk stiger generelt for opløsninger. Jo mere opløste molekyler der er, desto mere presses opløsningsmiddelmolekylerne sammen. Tilstedeværelsen af ​​opløste molekyler på den ene side af membranen betyder, at færre opløsningsmiddelmolekyler kan krydse ind i opløsningssiden. Det osmotiske tryk er direkte relateret til koncentrationen af ​​opløst stof: mere opløst oversætter til et højere osmotisk tryk.

Kolligativ egenskaber og Molalitet

Kolligativ egenskaber er alle afhængige af molaliteten (m) af en opløsning. Molalitet defineres som mol opløst stof /kg opløsningsmiddel. Jo mere eller mindre af et opløst stof, der er til stede i forhold til opløsningsmidlet, vil påvirke beregningerne af de fire kolligative egenskaber, der er beskrevet ovenfor.