Температуры кипения и замерзания разбавленных растворов

Любая жидкость закипает при той температуре, при которой давление насыщенного пара над ней становится равным внешнему давлению.

Кипение раствора всегда происходит при более высокой температуре, чем кипение чистого растворителя. Повышение температуры кипения для данного раствора будет пропорционально ее моляльной концентрации.

∆Ткипения = Траствора – Трастворителя = Е*с

Где Е – эбулиоскопическая постоянная

Любая жидкость замерзает при той температуре, при которой давление насыщенного пара над ней становится равным давлению насыщенного пара над кристаллами.

Любой раствор замерзает при температуре более низкой, чем сам чистый растворитель.

∆Тзамерзания = Трастворителя – Траствора = К*с

Где К – криоскопическая постоянная

с – моляльная концентрация раствора

Осмос. Осмотическое давление.

Если система, разделенная какой-то перегородкой, представляет собой растворы, то свойства этой системы будут определяться разностью мольных долей растворителя по обе стороны этой перегородки.

Осмос обусловлен диффузией молекул растворителя через полунепроницаемую перегородку, которая пропускает только молекулы растворителя. В результате этого явления происходит изменение давления по обе стороны перегородки. Такое давление называется осматическим.

Рассмотрим сосуд для заливов раствора с разделенной перегородкой.

Рис1

 

 

Каждую часть сосуда зальем растворы, отличающие концентрацией растворенного вещества. Поскольку мольные доли по обе стороны перегородки не совпадают, то стремление их к выравниванию приведет к переходу части растворителя в ту часть сосуда, где концентрация растворенного вещества больше. Увеличения количества растворителя эквивалентно возрастанию давления и если перегородка способна к деформации, то она изогнется в сторону с меньшей концентрацией растворенного вещества.

Рис2

 

 

Если перегородка жесткая, то в атаке с большей концентрацией количества растворителя будет возрастать до тех пор пока гидростатическое давление (h) не станет равным осматическому давлению, которое нужно приложить, чтобы прекратить осмас.

Давление зависит от температуры и концентрации растворенного вещества.

Зависимость для осматического давления вывел Вант Гофф и уподобил поведению идеального газа.

Пv=RT

П – осматическое давление.

V- объем раствора

R – газовая постоянная

По Ван Гоффу осматическое давление численно равно тому газовому давлению, которое имело бы растворенного вещество будучи переведенным в газообразное состояние в том же объеме и при той же температуре.

Поскольку объем обратно пропорционален концентрации, то закон Ван Гоффа выглядит так:П=СRT

Т.к. объем одного моля газообразного вещества при н.у. равен 22,4 л, то осматическое давление раствора, содержащего 1 моль вещества равен 22,4 атмосферы.