Definícia obligatórnych vlastností
Povinnými vlastnosťami sú vlastnosti riešenie ktoré závisia od počtu častíc v a objem z solventný (koncentrácia) a nie na hmota alebo totožnosť solu častice. Oligačné vlastnosti sú tiež ovplyvňované teplotou. Výpočet vlastností funguje perfektne iba pre ideálne riešenia. V praxi to znamená, že rovnice pre koligatívne vlastnosti by sa mali aplikovať na zriedené reálne roztoky iba vtedy, keď je neprchavá rozpustená látka rozpustená v prchavom kvapalnom rozpúšťadle. Pre každý pomer hmotnosti rozpustenej látky k rozpúšťadlu je akákoľvek koligatívna vlastnosť nepriamo úmerná molárnej hmotnosti rozpustenej látky. Slovo „colligative“ pochádza z latinského slova colligatus, čo znamená „viazané spolu“, čo znamená, ako sa vlastnosti rozpúšťadla viažu na koncentráciu rozpustenej látky v roztoku.
Ako fungujú obligatórne vlastnosti
Keď sa do rozpúšťadla pridá solut, aby sa vytvoril roztok, rozpustené častice nahradia časť rozpúšťadla v kvapalnej fáze. To znižuje koncentráciu rozpúšťadla na jednotku objemu. V zriedenom roztoku nezáleží na tom, aké sú častice, koľko z nich je prítomných. Napríklad, rozpustenie CaCl
2 úplne by poskytlo tri častice (jeden vápenatý ión a dva chloridové ióny), zatiaľ čo rozpustenie NaCI by vytvorilo iba dve častice (sodíkový ión a chloridový ión). Chlorid vápenatý by mal väčší účinok na koligatívne vlastnosti ako soľ na stolovanie. Preto je chlorid vápenatý účinnejšie odmrazovacie činidlo pri nízkych teplotách ako obyčajná soľ.Čo sú to obligatórne vlastnosti?
Príklady spoločných vlastností zahŕňajú tlak vodnej pary spúšťanie, depresia bodu tuhnutia, osmotický tlaka zvýšenie bodu varu. Napríklad pridanie štipky soli do šálky vody spôsobí, že voda zamrzne pri nižšej teplote za normálnych okolností by mala variť pri vyššej teplote, mať nižší tlak pár a meniť svoj osmotický tlak. Aj keď sa koligatívne vlastnosti vo všeobecnosti považujú za neprchavé látky, účinok sa vzťahuje aj na prchavé látky. pre príklad, pridaním alkoholu (prchavá kvapalina) do vody sa zníži teplota tuhnutia pod bod, ktorý je bežne viditeľný pre čistý alkohol alebo čistú vodu. Preto alkoholické nápoje nemajú tendenciu zmraziť v domácej mrazničke.
Rovnice na zníženie bodu tuhnutia a zvýšenie bodu varu
Útlm bodu tuhnutia sa môže vypočítať z rovnice:
ΔT = iKFm
kde
ΔT = zmena teploty v ° C
i = van 't Hoffov faktor
KF = molalová konštanta bodu tuhnutia alebo kryoskopická konštanta v ° C kg / mol
m = molalita rozpustenej látky v mól rozpustenej látky / kg rozpúšťadla
Zvýšenie bodu varu sa môže vypočítať z rovnice:
ΔT = Kbm
kde
Kb = ebullioskopická konštanta (0,52 ° C kg / mol pre vodu)
m = molalita rozpustenej látky v mól rozpustenej látky / kg rozpúšťadla
Ostwaldove tri kategórie vlastností solutu
Wilhelm Ostwald predstavil koncept koligatívnych vlastností v roku 1891. Vlastne navrhol tri kategórie vlastností solutu:
- Oligačné vlastnosti závisia iba od koncentrácie a teploty rozpustenej látky, nie od povahy častíc rozpustenej látky.
- Ústavné vlastnosti závisia od molekulárnej štruktúry častíc rozpustenej látky v roztoku.
- Aditívne vlastnosti sú súčtom všetkých vlastností častíc. Aditívne vlastnosti závisia od molekulového vzorca rozpustenej látky. Príkladom doplnkovej vlastnosti je hmotnosť.