فهم الخصائص التجميعية للحلول

يضيف بائع الثلج الدوار دائمًا ملح الطعام إلى مكعبات الثلج عند صنع لفات الثلج. هل تعرف لماذا تم ذلك؟ تحقق من ذلك ، فإن إضافة الملح يهدف إلى عدم ذوبان مكعبات الثلج بسرعة مع الأخذ في الاعتبار أن صنع الثلج الدوار يتطلب درجة حرارة باردة لفترة معينة. يمكن تفسير هذا الحدث في مفهوم الطبيعة الجماعية للحل.

إذن ما هو المقصود بالطبيعة الجماعية للحل؟ الطبيعة التجميعية للمحلول هي مكون يعتمد على عدد الجزيئات الذائبة الموجودة في كمية المذيب في ظل ظروف معينة. لا تعتمد هذه الطبيعة التجميعية على خصائص وحالة كل جسيم. كما هو معروف ، يتكون المحلول من مذاب ومذيب ، حيث يكون الماء هو أفضل مذيب وغالبًا ما يستخدم ويعرف باسم مائي.

عند تكوين محلول ، لن تتغير الخصائص الكيميائية للمذاب بشكل كبير ، لكن خصائصه الفيزيائية ستتغير بشكل كبير. تشمل التغييرات في الخصائص الفيزيائية التي تعتبر خواصًا تجميعية زيادة في نقطة الغليان (Tb) ، وانخفاض ضغط البخار (P) ، والضغط الاسموزي (π) ، وانخفاض نقطة التجمد (ΔTf).

انخفاض ضغط البخار

إذا كان المذاب غير متطاير (غير متطاير ؛ لا يمكن قياس ضغط البخار) ، فسيكون ضغط بخار المحلول دائمًا أقل من ضغط بخار المذيب النقي المتطاير. يمكن توضيح ذلك من خلال الصيغة:

ΔP = P0 - ف

ΔP = X _t x P0

P = P0 x X _n

المعلومات:

ΔP = انخفاض ضغط البخار (أجهزة الصراف الآلي)

P0 = ضغط البخار المشبع للمذيب النقي (atm)

P = ضغط البخار المشبع للمحلول (atm)

X _t = mo جزء المذاب

X _p = جزء الخلد المذيب

زيادة نقطة الغليان

نقطة الغليان هي درجة الحرارة التي يصبح عندها ضغط بخار السائل مساويًا للضغط الجوي. تؤدي إضافة مادة مذابة غير متطايرة في مذيب إلى انخفاض ضغط البخار.

(اقرأ أيضًا: الخصائص المهمة للخلايا الكهروكيميائية وسلسلةها)

يجب تسخين المحلول المتشكل إلى درجة حرارة أعلى ، بحيث يكون ضغط البخار مساويًا للضغط الجوي. لذلك ، فإن نقطة غليان المحلول أعلى من نقطة غليان المذيب النقي.

يسمى الفرق بين نقاط غليان المحلول والمذيب النقي زيادة نقطة الغليان. يمكن صياغة هذا على النحو التالي:

ΔTb = نقطة غليان المحلول - نقطة غليان المذيب

ΔTb = كيلوبايت xm

المعلومات:

ΔTb = زيادة درجة غليان المحلول (0C)

Kb = زيادة ثابتة في نقطة غليان المولي (0 درجة مئوية / مولال)

م = المذاب المذاب (جرام)

قطرة نقطة التجمد

نقطة التجمد هي درجة الحرارة التي يكون عندها السوائل والمواد الصلبة في مادة ما لها نفس ضغط البخار. يمكن أن تؤدي إضافة مادة مذابة إلى مذيب إلى انخفاض ضغط البخار. يقع منحنى درجة حرارة ضغط البخار للمحلول أسفل منحنى المذيب النقي. لذلك ، تكون نقطة تجمد المحلول أقل من نقطة تجمد مذيب نقي. حيث تكون معادلة خفض درجة التجمد:

ΔTf = نقطة تجمد المذيب - نقطة غليان المحلول

ΔTf = kf xm

المعلومات:

ΔTf = انخفاض في درجة تجمد المحلول (0C)

Kf = ثابت هبوط نقطة التجمد الجزيئي (0C / مولال)

ضغط التناضح

يسمى الحد الأدنى من الضغط الذي يمنع التناضح الضغط الاسموزي. عندما يتم فصل محلولين مختلفين بواسطة غشاء نصف نافذ (غشاء يمكن فقط تمريره من خلال جزيئات المذيبات ولكن ليس الجسيمات المذابة) ، عندئذ تحدث ظاهرة التناضح. صيغة الضغط الاسموزي هي: π = M x R x T

المعلومات:

Π = الضغط الاسموزي (atm)

R = ضغط الغاز (0.0082 atm L / mol K)

T = درجة الحرارة (K)

M = المولارية (الضرس)