Własności koligatyne Własnościami koligatynymi nazyamy łasności roztorach rozcieńczonych zależne yłącznie od liczby cząsteczek (a naet szerzej indyiduó chemicznych) substancji rozuszczonej a nie od ich natury chemicznej. Należą do nich: Obniżenie rężności ary nasyconej nad roztorem rzez substancję nielotną odyższenie temeratury rzenia roztoru Obniżenie temeratury krzenięcia roztoru Ciśnienie osmotyczne. Chem. Fiz. C II/a Koligatyny oznacza (z greckiego) zależny od zbioroości.
Obniżenie rężności ary Zgodnie z raami Raoulta i Daltona: Jeżeli składnik jest składnikiem nielotnym tzn.. + o obniżenie rężności ary nad takim roztorem składnika stosunku do rężności nad czystym rozuszczaikiem : const Chem. Fiz. C II/a atrz także slajdy Rónoaga ciecz-gaz układzie duskładnikoym oraz rao Raoulta () ykładzie 8. rao Raoulta tym układzie stosuje się często do yznaczania masy moloej substancji rozuszczonej.
odyższenie temeratury rzenia () Konsekencją obniżenia rężności ary nad roztorem jest odyższenie temeratury rzenia orónaniu z czystym rozuszczaikiem (efekt ebulioskooy): Zgodnie z rónaniem Cl.-Cl. (dla czystego ): R R Chem. Fiz. C II/a 3 onieaż linie są dla niedużych różnic rónoległe (dla danej ): odyższenie temeratury rzenia orónaniu z czystym rozuszczaikiem nazyamy też efektem ebulioskooym a jego zastosoania ziązane z omiarami ielkości tego efektu ebuliometrią. Rónanie Clausiusa-Claeyrona atrz slajdy Rónanie Clausiusa Claeyrona ()-(4) ykład 7.
Chem. Fiz. C II/a 4 odyższenie temeratury rzenia () Zatem: R R oraz: akże: oraz: Otrzymujemy: R a zażyszy że: M M m m m + Ostatecznie: e m K m M R gdzie K e jest stałą ebulioskooą charakterystyczną dla. Nieduże różnice oznaczają że /.
Chem. Fiz. C II/a 5 odyższenie temeratury rzenia (3) ezośrednio z rónania Cl.-Cl. mamy także: R R R onieaż zór ten omija czysto matematyczne rzybliżenie: można go stosoać szerszym zakresie stężeń niż zór ze stałą ebulioskooą. Rónież omiary ebuliometryczne ozalają na yznaczanie mas moloych substancji rozuszczonej.
Obniżenie temeratury krzenięcia () 3 s Z krzyej sublimacji: R3 s oraz: 3 R3 nalogicznie z krzyej aroania: R 3 Odejmując rónania stronami: 3 3 t t t 3 R 3 Chem. Fiz. C II/a 6 rzesunięciu (obniżeniu dzięki zmniejszeniu rężności ar nad roztorem) uległ zaróno unkt otrójny jak i normay unkt tonienia i to o tyle samo (z bardzo dobrym rzybliżeniem bo krzye tonienia są RDZO strome). rzy rzekształcaniu rónań Cl.-Cl. dla sublimacji i aroania ostęujemy identycznie jak z krzyą aroania na cześniejszych slajdach odyższenie temeratury rzenia ()-().
Obniżenie temeratury krzenięcia () 3 t 3 3 Z rónania: rzy założeniu: R3 3 R3 otrzymujemy: t t a onieaż: 3 t t mm R t M i: ięc: t t m Kk m t gdzie K e jest stałą krioskooą charakterystyczną dla. Odejmując bezośrednio rónania Cl.-Cl. dla aroania i sublimacji otrzymujemy zór o szerszej stosoaości: t 3 R t t Chem. Fiz. C II/a 7 Ostatni zór otrzymujemy sosób odobny jak ytłumaczono na cześniejszym slajdzie odyższenie temeratury rzenia (3).
Efekt krio- i ebulioskooy a otencjał chemiczny Chem. Fiz. C II/a 8 Obniżenie otencjału chemicznego cieczy yiera iększy ły na temeraturę krzenięcia (tonienia) niż na temeraturę rzenia co ynika z kątó od jakimi rzecinają się odoiednie linie. Kąty te zależą od zmian entroii z temeraturą odoiednich stanach skuienia.
Ciśnienie osmotyczne () W arunkach stałej temeratury: rozuszczaik. π jest roorcjonae do stężenia. rzy danym stężeniu π jest roorcjonae do temeratury absolutnej. πv πv const; V ; R c π V R; π cr roztór (to znó Van t off) Chem. Fiz. C II/a 9 Ciśnienie jest tu yrażone jednostkach [mm słua roztoru]. Na askale rzeliczymy je g zoru: πh g ρ rozt.. (g rzyśieszenie ziemskie 98 m/s ; h ysokość słua yrażona metrach; ρ rozt gęstość roztoru yrażona kg/m 3 ). Ciśnienie osmotyczne róne jest ciśnieniu jakie należy yrzeć na roztór (enętrzny) aby do osmozy nie doszło. Osmoza odrócona olega niejako na yciskaniu rozuszczaika z roztoru na zenątrz (oza błonę ółrzeuszczaą) i ozala na otrzymanie czystego rozuszczaika (stosoane do odsalania zmiękczania ody). V jest objętością roztoru której zaarty jest mol substancji rozuszczonej.
Ciśnienie osmotyczne () W arunkach rónoagi osmotycznej: µ µ µ iemy że: V Zakładając stałość cząstkoej moloej objętości (nieielkie zmiany ): π π µ µ + V d V π µ µ Nad rozuszczaikiem: µ ( µ ) + R g Nad roztorem: µ ( µ ) + R g o odjęciu stronami: µ R V π µ Chem. Fiz. C II/a Jeśli ara jest gazem doskonałym. i: π R V ochodne otencjału chemicznego atrz slajdy Cząstkoe moloe ielkości (3)-(5) ykładzie 5.
Ciśnienie osmotyczne (3) R Stosując do zoru: π znane już założenia uroszczenia: V oraz rao Raoulta: Otrzymujemy: π R V R cm V ρ gdzie: c jest stężeniem moloym ρ jest gęstością roztoru V jest objętością moloą czystego rozuszczaika. Chem. Fiz. C II/a Znó idzimy jak można omiary ciśnienia osmotycznego ykorzystać do yznaczania mas moloych.
Wsółczynnik izotoniczny Własnościami koligatynymi nazyamy łasności zależne yłącznie od liczby indyiduó chemicznych substancji rozuszczonej a nie od ich natury chemicznej. Zatem jeśli obecny roztorze ziązek dysocjuje na n części (niekoniecznie jonó) stoniu α a jego formaa molaość (nieuzględniająca dysocjacji) ynosi m to stężenie szystkich form ynosić będzie: Zdysocjoanych: m n α Niezdysocjoanych: m ( α) Razem efektyne: m [ + α( n ) ] m ef Wsółczynnik i + α( n ) nazyamy sółczynnikiem izotonicznym. Chem. Fiz. C II/a Dla asocjacji analogiczny mnożnik i+α(/n ) gdzie n dla dimeryzacji 3 dla trimeryzacji zaś α oznacza stoień asocjacji czyli ułamek oczątkoej liczby cząsteczek który uległ zasocjoaniu. Dla reakcji łączących jedno i drugie zjaisko należy ykonać odoiednie bilanse.