Furnizorul rotativ de gheață adaugă întotdeauna sare de masă cuburilor de gheață atunci când face role de gheață. Știți de ce s-a făcut acest lucru? Investigați-l, adăugarea de sare este concepută astfel încât cuburile de gheață să nu se topească rapid, având în vedere că producerea de gheață rotativă necesită o temperatură rece pentru un anumit timp. Acest eveniment poate fi explicat prin conceptul de natură coligativă a soluției.
Atunci, ce se înțelege prin natura coligativă a soluției? Natura coligativă a unei soluții este o componentă care depinde de numărul de particule dizolvate prezente în cantitatea de solvent în anumite condiții. Această natură coligativă nu depinde de proprietățile și starea fiecărei particule. După cum se știe, soluția constă dintr-un solvent și un solvent, unde apa este cel mai bun solvent și este adesea utilizat și este cunoscut sub numele de apos.
Când se formează o soluție, proprietățile chimice ale substanței dizolvate nu se vor schimba drastic, dar proprietățile sale fizice se vor schimba drastic. Modificările proprietăților fizice care sunt proprietăți coligative includ o creștere a punctului de fierbere (ΔTb), o scădere a presiunii vaporilor (ΔP), presiunii osmotice (π) și o scădere a punctului de îngheț (ΔTf).
Scăderea presiunii vaporilor
Dacă substanța dizolvată este nevolatilă (nevolatilă; presiunea vaporilor nu poate fi măsurată), presiunea vaporilor soluției va fi întotdeauna mai mică decât presiunea vaporilor solventului volatil pur. Acest lucru poate fi ilustrat prin formula:
ΔP = P0 - P
ΔP = Xt x P0
P = P0 x Xn
Informație :
ΔP = scăderea presiunii vaporilor (atm)
P0 = presiunea de vapori saturată a solventului pur (atm)
P = presiunea de vapori saturați a soluției (atm)
Xt = fracțiune mo solut
Xp = fracția molară de solvent
Creșterea punctului de fierbere
Punctul de fierbere este temperatura la care presiunea de vapori a lichidului devine egală cu presiunea atmosferică. Adăugarea unui dizolvat nevolatil într-un solvent determină o scădere a presiunii vaporilor.
(Citiți și: Caracteristici importante ale celulelor electrochimice și seria lor)
Soluția formată trebuie încălzită la o temperatură mai mare, astfel încât presiunea vaporilor să fie egală cu presiunea atmosferică. Prin urmare, punctul de fierbere al unei soluții este mai mare decât cel al unui solvent pur.
Diferența dintre punctele de fierbere ale soluției și solventul pur se numește creșterea punctului de fierbere. Aceasta poate fi formulată după cum urmează:
ΔTb = punctul de fierbere al soluției - punctul de fierbere al solventului
ΔTb = kb x m
Informație :
ΔTb = creșterea punctului de fierbere al soluției (0C)
Kb = creșterea constantă a punctului de fierbere molar (0C / mol)
m = molalitatea solutului (grame)
Punct de îngheț Picătură
Punctul de îngheț este temperatura la care lichidele și solidele unei substanțe au aceeași presiune de vapori. Adăugarea unui solvent într-un solvent poate provoca o scădere a presiunii vaporilor. Curba temperaturii pentru presiunea vaporilor pentru soluție se află sub curba solventului pur. Prin urmare, punctul de îngheț al unei soluții este mai mic decât punctul de îngheț al unui solvent pur. Unde, formula pentru scăderea punctului de îngheț este:
ΔTf = punctul de îngheț al solventului - punctul de fierbere al soluției
ΔTf = kf x m
Informație :
ΔTf = scăderea punctului de îngheț al soluției (0C)
Kf = constantă de cădere a punctului de îngheț molar (0C / mol)
Presiunea osmoza
Presiunea minimă care previne osmoza se numește presiune osmotică. Atunci când două soluții diferite sunt separate de o membrană semipermeabilă (o membrană care poate fi trecută numai prin particule de solvent, dar nu și particule dizolvate), apare fenomenul de osmoză. Formula pentru presiunea osmotică este: π = M x R x T
Informație :
Π = presiunea osmotică (atm)
R = presiunea gazului (0,0082 atm L / mol K)
T = temperatura (K)
M = molaritate (molar)
