Молекулярные растворы. Закон Рауля. Температура замерзания растворов. Температура кипения растворов

Молекулярные растворы – это растворы, в которых растворимым веществом является неэлектролит.

Свойства разбавленных растворов, зависящие только от количества нелетучего растворенного вещества, называются коллигативными свойствами. К ним относятся понижение давление пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора, а также осмотическое давление.

Согласно закону Рауля, давление пара растворителя P ₁ над растворомпропорционально мольной доле растворителя χ ₁ в растворе: Р ₁ = Р ₁⁰ χ₁, где Р ₁⁰– давление пара чистого растворителя при данной температуре.

Для бинарного раствора закон Рауля можно представить в следующем виде: , то есть относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно мольной доле X ₂ растворенного вещества.

Если оба компонента раствора летучи, то закон Рауля выполняется для каждого из компонентов: Р ₁ = Р ₁⁰ χ₁ и Р ₂ = Р ₂⁰ χ₂

Общее давление пара над раствором равно сумме парциальных давлений P ₁ и P ₂:

P = P ₁ + P ₂ = Р ₁⁰ χ₁ + Р ₂⁰ χ₂ = Р ₂⁰ +(Р ₁⁰- Р ₂⁰)χ₁, то есть давление пара линейно зависит от состава раствора.

В идеальных растворах закон Рауля выполняется для обоих компонентов во всем интервале составов.

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем:

и ,

где m ₂ – моляльность раствора, K и Э – криоскопическая и эбулиоскопическая постоянные растворителя, χ₂ – мольная доля растворенного вещества, Δ H _пл. и Δ H _кип. – энтальпии плавления и испарения растворителя, T _пл. и T _кип. – температуры плавления и кипения растворителя, M ₁ – молярная масса растворителя.