Определение за колективни свойства
Колигативните свойства са свойства на решения които зависят от броя на частиците в a сила на звука на разтворител (концентрацията), а не на маса или идентичност на разтворимо вещество частици. Колективните свойства също се влияят от температурата. Изчисляването на свойствата работи перфектно само за идеални решения. На практика това означава, че уравненията за коликативните свойства трябва да се прилагат за разреждане на истински разтвори, когато нелетливият разтворител се разтвори в летлив течен разтворител. За всяко дадено съотношение маса разтворител към разтворител, всяко свойство на сблъскване е обратно пропорционално на молната маса на разтвореното вещество. Думата „colligative“ идва от латинската дума colligatus, което означава "свързан заедно", отнасящ се до това как свойствата на разтворителя са свързани с концентрацията на разтворителя в разтвор.
Как работят колективните свойства
Когато към разтворителя се прибави разтворител, за да се направи разтвор, разтворените частици изместват част от разтворителя в течна фаза. Това намалява концентрацията на разтворителя на единица обем. В разреден разтвор няма значение какви са частиците, а колко от тях присъстват. Така например разтварянето на CaCl
2 напълно биха получили три частици (един калциев йон и два хлоридни йона), докато разтварянето на NaCl би произвело само две частици (натриев йон и хлориден йон). Калциевият хлорид би имал по-голям ефект върху колигативните свойства в сравнение с трапезната сол. Ето защо калциевият хлорид е по-ефективно средство за обезледяване при по-ниски температури от обикновената сол.Какви са колегитивните свойства?
Примерите за колигиращи свойства включват налягане на парата спускане депресия на точката на замръзване, осмотичното налягане, и повдигане на точката на кипене. Например, добавянето на щипка сол към чаша вода кара водата да замръзва при по-ниска температура от нея обикновено би се вари при по-висока температура, има по-ниско налягане на пара и променя осмотичното си налягане. Въпреки че обикновено се считат за колитизиращи свойства за нелетливите разтворители, ефектът се прилага и за летливите разтворители (въпреки че може да е по-трудно да се изчисли). За пример, добавянето на алкохол (летлива течност) към водата понижава точката на замръзване под тази, която обикновено се наблюдава или за чист алкохол, или за чиста вода. Ето защо алкохолните напитки са склонни да не го правят замръзване в домашен фризер.
Уравнения на депресията на замръзване и възвишение на точката на кипене
Депресията на точката на замръзване може да се изчисли от уравнението:
ΔT = iKеm
където
ΔT = Промяна на температурата в ° C
i = van 't Хоф фактор
Kе = постоянна депресия на молална точка на замръзване или криоскопична константа в ° C kg / mol
m = молалност на разтвореното вещество в мол разтворител / kg разтворител
Кота на точката на кипене може да се изчисли от уравнението:
ΔT = Kбm
където
Kб = ебулиоскопска константа (0,52 ° C kg / mol за вода)
m = молалност на разтвореното вещество в мол разтворител / kg разтворител
Три категории на свойства на разтворители на Ostwald
Вилхелм Оствалд въвежда концепцията за колигиращи свойства през 1891г. Той всъщност предложи три категории разтворими свойства:
- Колигативните свойства зависят само от концентрацията и температурата на разтворителя, а не от естеството на разтворените частици.
- Конституционните свойства зависят от молекулната структура на разтворените частици в разтвор.
- Аддитивните свойства са сумата от всички свойства на частиците. Адитивните свойства зависят от молекулната формула на разтвореното вещество. Пример за свойство на добавка е масата.