Температуры кипения и замерзания растворов (второй закон Рауля)

Понижение давления пара над раствором обуславливает изменение температур кипения и замерзания растворов по отношению к чистому растворителю. Жидкость кипит, когда давление ее насыщенного пара становится равным внешнему давлению. Поэтому раствор (вследствие пониженного давления пара) закипает при более высокой, а кристаллизуется при более низкой температуре, чем чистый растворитель.

Согласно 2-му закону Рауля изменение температур кипения и замерзания растворов пропорционально моляльности растворов:

∆t_кип=К_э∙С_m; ∆t_зам=К_к∙С_m,

где К_э –эблуоскопическая («абулио» - кипеть), а К_к – криоскопическая («криос» - холод) константы растворителя. Например, К_э для воды и бензола соответственно равна 0,52 и 2,57^оС, К_кр=1,86 и 5,14^оС. С_m-моляльная концентрация.

Для растворов электролитов концентрация частиц возрастает за счет диссоциации молекул на ионы. Вследствие этого изменяются рассмотренные ниже свойства растворов на величину поправочного (изотонического) коэффициента, который обозначается i. Изотонический коэффициент зависит от степени диссоциации α вещества и определяется уравнением i =I+d∙(n-1), где n – число ионов, на которое диссоциирует молекула вещества. Например, для сульфата натрия Na₂SO₄ n=3: Na₂SO₄ 2Na⁺+SO₄^2-. i для растворов неэлектролитов равен I, для электролитов i >I.

Поэтому для растворов электролитов законы Вант-Гоффа и Рауля принимают следующий вид:

Р_осм=iС_МRT; ∆Р/P=i∙N; ∆t_кип=i∙К_э∙С_m; ∆t_зам=i∙К_кр∙C_m.