- Kolligatif özellikler
- Buhar basıncında azalma
- Kaynama sıcaklığı artışı
- Donma sıcaklığının düşürülmesi
- Ozmotik basınç
- Referanslar
Kolligatif özelliği bağlıdır veya bu parçacıkların doğasına bağlı olmaksızın, uygun parçacıkların sayısı (molekül veya atom şeklinde) içinde mevcut değişiklik gösteren bir maddenin herhangi bir özelliğidir.
Başka bir deyişle bunlar, çözünen parçacıkların sayısı ile çözücü parçacıklarının sayısı arasındaki ilişkiye bağlı olan çözelti özellikleri olarak da açıklanabilir. Bu kavram, çözünen maddenin özelliklerini üç kategoriye ayıran Alman kimyager Wilhelm Ostwald tarafından 1891'de tanıtıldı.
Bu kategoriler, kolligatif özelliklerin yalnızca çözünen maddenin konsantrasyonuna ve sıcaklığına bağlı olduğunu ve parçacıklarının doğasına bağlı olmadığını iddia etti.
Ayrıca, kütle gibi katkı özellikleri çözünen maddenin bileşimine bağlıydı ve yapısal özellikler daha çok çözünen maddenin moleküler yapısına bağlıydı.
Kolligatif özellikler
Kolligatif özellikler, esas olarak seyreltik çözeltiler için (neredeyse ideal davranışlarından dolayı) incelenir ve aşağıdaki gibidir:
Buhar basıncında azalma
Bir sıvının buhar basıncının, o sıvının temas halinde olduğu buhar moleküllerinin denge basıncı olduğu söylenebilir.
Benzer şekilde, bu basınçların ilişkisi, bir bileşenin kısmi basıncının, bileşenin saf halindeki buhar basıncı ile bileşenin mol fraksiyonunun ürününe eşit olduğunu ifade eden Raoult yasasıyla açıklanır:
P Bir = X bir . Pº A
Bu ifadede:
P A = Karışımdaki A bileşeninin kısmi buhar basıncı.
X A = A bileşeninin molar fraksiyonu
Pº A = Saf bileşen A'nın buhar basıncı.
Bir çözücünün buhar basıncının düşmesi durumunda, bu, bir çözelti oluşturmak için ona uçucu olmayan bir çözünen ilave edildiğinde meydana gelir. Bilindiği ve tanım gereği uçucu olmayan bir maddenin buharlaşma eğilimi yoktur.
Bu nedenle, bu çözünen maddenin uçucu çözücüye ne kadar çok eklenirse, buhar basıncı o kadar düşük olur ve gaz halini almak için daha az çözücü kaçabilir.
Dolayısıyla, çözücü doğal olarak veya zorla buharlaştıkça, uçucu olmayan çözücü ile birlikte bir miktar çözücü buharlaşmadan kalacaktır.
Bu fenomen entropi kavramı ile daha iyi açıklanabilir: moleküller sıvı fazdan gaz fazına geçtiklerinde sistemin entropisi artar.
Bu, bu gaz fazının entropisinin her zaman sıvı halinkinden daha büyük olacağı anlamına gelir, çünkü gaz molekülleri daha büyük bir hacim kaplar.
Daha sonra, sıvı hal entropisi, bir çözünen maddeye bağlı olmasına rağmen seyreltme ile artarsa, iki sistem arasındaki fark azalır. Bu nedenle entropinin azalması buhar basıncını da düşürür.
Kaynama sıcaklığı artışı
Kaynama noktası, sıvı ve gaz fazları arasında dengenin olduğu sıcaklıktır. Bu noktada sıvıya dönüşen (yoğunlaşan) gaz moleküllerinin sayısı, buharlaşarak gaza dönüşen sıvı moleküllerin sayısına eşittir.
Bir çözünen maddenin eklenmesi, sıvı molekül konsantrasyonunun seyrelmesine ve buharlaşma oranının düşmesine neden olur. Bu, çözücü konsantrasyonundaki değişikliği telafi etmek için kaynama noktasında bir değişiklik oluşturur.
Daha basit bir deyişle, bir çözeltinin kaynama sıcaklığı, saf haldeki çözücününkinden daha yüksektir. Bu, aşağıda gösterilen matematiksel bir ifade ile ifade edilir:
ΔT b = i. K b . m
Bu ifadede:
ΔT b = T b (çözelti) - T b (çözücü) = Kaynama sıcaklığının değişimi.
i = Hoff faktörü yok.
K b = Çözücünün kaynama sabiti (su için 0.512 ºC / molal).
m = Molalite (mol / kg).
Donma sıcaklığının düşürülmesi
Saf bir çözücünün donma sıcaklığı, bir miktar çözünen ilave edildiğinde azalacaktır, çünkü buhar basıncının düşmesiyle aynı olgudan etkilenir.
Bunun nedeni, bir çözünen maddenin seyreltilmesiyle çözücünün buhar basıncının düşürülmesi nedeniyle, onu dondurmak için daha düşük bir sıcaklık gerekecek olmasıdır.
Bu fenomeni açıklamak için dondurma işleminin doğası da hesaba katılabilir: bir sıvının donması için, kristal oluşturmaya son verdiği düzenli bir duruma ulaşması gerekir.
Sıvı içinde çözünen formda safsızlıklar varsa, sıvı daha az sipariş edilecektir. Bu nedenle, çözelti, katışkı içermeyen bir çözücüye göre donmada daha zor olacaktır.
Bu azalma şu şekilde ifade edilir:
ΔT f = -i. K f . m
Yukarıdaki ifadede:
ΔT f = T f (çözelti) - T f (çözücü) = Donma sıcaklığının değişimi.
i = Hoff faktörü yok.
K f = Çözücünün donma sabiti (su için 1,86 ºC kg / mol).
m = Molalite (mol / kg).
Ozmotik basınç
Ozmoz olarak bilinen süreç, bir çözücünün yarı geçirgen bir membrandan bir çözeltiden diğerine (veya saf bir çözücüden bir çözeltiye) geçme eğilimidir.
Bu zar, hayvan ve bitki hücrelerinin hücre duvarlarındaki yarı geçirgen zarlarda olduğu gibi, bazı maddelerin geçebileceği ve diğerlerinin geçemeyeceği bir bariyeri temsil eder.
Ozmotik basınç, daha sonra saf çözücünün yarı geçirgen bir membrandan geçişini durdurmak için bir çözeltiye uygulanması gereken minimum basınç olarak tanımlanır.
Ozmozun etkisiyle bir çözeltinin saf çözücüyü alma eğiliminin ölçüsü olarak da bilinir. Bu özellik, matematiksel bir ifade olarak ifade edilen çözeltideki çözünen madde konsantrasyonuna bağlı olduğu için kolligatiftir:
Π. V = n. R. T veya ayrıca π = M. R. T
Bu ifadelerde:
n = Çözeltideki parçacıkların mol sayısı.
R = Evrensel gaz sabiti (8.314472 J. K -1 . Mol -1 ).
T = Kelvin cinsinden sıcaklık.
M = Molarite.
Referanslar
- Vikipedi. (Sf). Kolligatif özellikler. En.wikipedia.org adresinden alındı
- M.Ö. (Sf). Kolligatif özellikler. Opentextbc.ca'dan kurtarıldı
- Bosma, WB (nd). Kolligatif özellikler. Chemistryexplained.com'dan alındı
- SparkNotes. (Sf). Kolligatif özellikler. Sparknotes.com'dan kurtarıldı
- Üniversite, FS (sf). Kolligatif özellikler. Chem.fsu.edu adresinden kurtarıldı