Der rotierende Eisverkäufer fügt den Eiswürfeln bei der Herstellung von Eisröllchen immer Speisesalz hinzu. Wissen Sie, warum dies getan wurde? Untersuchen Sie es, indem Sie Salz hinzufügen, damit die Eiswürfel nicht schnell schmelzen, wenn man bedenkt, dass für die Herstellung von rotierendem Eis für eine bestimmte Zeit eine kalte Temperatur erforderlich ist. Dieses Ereignis kann im Konzept der kolligativen Natur der Lösung erklärt werden.
Was ist dann mit der kolligativen Natur der Lösung gemeint? Die kolligative Natur einer Lösung ist eine Komponente, die von der Anzahl der gelösten Partikel abhängt, die unter bestimmten Bedingungen in der Menge des Lösungsmittels vorhanden sind. Diese kolligative Natur hängt nicht von den Eigenschaften und dem Zustand jedes Partikels ab. Bekanntlich besteht die Lösung aus einem gelösten Stoff und einem Lösungsmittel, wobei Wasser das beste Lösungsmittel ist und häufig verwendet wird und als wässrig bekannt ist.
Wenn eine Lösung gebildet wird, ändern sich die chemischen Eigenschaften des gelösten Stoffes nicht drastisch, aber seine physikalischen Eigenschaften ändern sich drastisch. Änderungen der physikalischen Eigenschaften, die kolligative Eigenschaften sind, umfassen eine Erhöhung des Siedepunkts (ΔTb), eine Abnahme des Dampfdrucks (ΔP), des osmotischen Drucks (π) und eine Abnahme des Gefrierpunkts (ΔTf).
Dampfdruckabfall
Wenn der gelöste Stoff nicht flüchtig ist (nicht flüchtig; der Dampfdruck kann nicht gemessen werden), ist der Dampfdruck der Lösung immer niedriger als der Dampfdruck des reinen flüchtigen Lösungsmittels. Dies kann durch die Formel veranschaulicht werden:
ΔP = P0 - P.
ΔP = X.t x P0
P = P0 x X.n
Information :
ΔP = Abfall des Dampfdrucks (atm)
P0 = gesättigter Dampfdruck des reinen Lösungsmittels (atm)
P = gesättigter Dampfdruck der Lösung (atm)
X.t = gelöste Mo-Fraktion
X.p = Lösungsmittelmolfraktion
Siedepunkterhöhung
Der Siedepunkt ist die Temperatur, bei der der Dampfdruck der Flüssigkeit gleich dem atmosphärischen Druck wird. Die Zugabe eines nichtflüchtigen gelösten Stoffes zu einem Lösungsmittel bewirkt eine Abnahme des Dampfdrucks.
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Die gebildete Lösung muss auf eine höhere Temperatur erhitzt werden, damit der Dampfdruck dem atmosphärischen Druck entspricht. Daher ist der Siedepunkt einer Lösung höher als der eines reinen Lösungsmittels.
Der Unterschied zwischen den Siedepunkten der Lösung und dem reinen Lösungsmittel wird als Erhöhung des Siedepunkts bezeichnet. Dies kann wie folgt formuliert werden:
ΔTb = Siedepunkt der Lösung - Siedepunkt des Lösungsmittels
ΔTb = kb x m
Information :
ΔTb = Erhöhung des Siedepunktes der Lösung (0C)
Kb = konstanter Anstieg des Molsiedepunktes (0C / Molal)
m = gelöste Molalität (Gramm)
Gefrierpunktabfall
Der Gefrierpunkt ist die Temperatur, bei der Flüssigkeiten und Feststoffe eines Stoffes den gleichen Dampfdruck haben. Das Hinzufügen eines gelösten Stoffes zu einem Lösungsmittel kann zu einem Abfall des Dampfdrucks führen. Die Temperaturkurve für den Dampfdruck für die Lösung liegt unterhalb der Kurve für das reine Lösungsmittel. Daher ist der Gefrierpunkt einer Lösung niedriger als der Gefrierpunkt eines reinen Lösungsmittels. Wobei die Formel zur Absenkung des Gefrierpunktes lautet:
ΔTf = Gefrierpunkt des Lösungsmittels - Siedepunkt der Lösung
ΔTf = kf x m
Information :
ΔTf = Abnahme des Gefrierpunktes der Lösung (0C)
Kf = molare Gefrierpunktabfallkonstante (0C / molal)
Osmose-Druck
Der Mindestdruck, der die Osmose verhindert, wird als osmotischer Druck bezeichnet. Wenn zwei verschiedene Lösungen durch eine semipermeable Membran getrennt sind (eine Membran, die nur durch Lösungsmittelpartikel, aber nicht durch gelöste Partikel geleitet werden kann), tritt das Osmosephänomen auf. Die Formel für den osmotischen Druck lautet: π = M x R x T.
Information :
Π = osmotischer Druck (atm)
R = Gasdruck (0,0082 atm L / mol K)
T = Temperatur (K)
M = Molarität (Molar)
