Растворы коллигативные свойства

Жидкие растворы по своей природе, свойствам, характеру взаимодействий между частицами очень разнообразны, в связи с чем трудно создать единую количественную теорию, описывающую поведение различных растворов в широкой области концентраций. Наука о растворах —одна из наиболее старых областей естествознания, в развитие которой сделан вклад многими исследователями. В ходе развития учения о растворах были высказаны две точки зрения на природу растворов —физическая и химическая. Физическая теория растворов, возникшая главным образом на основе трудов Вант-Гоффа, Аррениуса и Оствальда, опиралась на экспериментальное изучение коллигативных свойств разбавленных растворов (осмотическое давление, новышение температуры кипения, понижение температуры замерзания раствора и т. п.), зависящих главным образом от концентрации растворенного вещества, а не от его природы. Количественные законы (законы Вант-Гоффа, Рауля) были открыты в предположении, что в разбавленных растворах молекулы растворенного вещества подобны молекулам идеального газа. Отступления от этих законов, наблюдаемые для растворов электролитов, были объяснены на основе теории электролитической диссоциации Аррениуса. Простота представлений физической теории и успешное применение ее как для объяснения свойств растворов электролитов, так и для количественного изучения электрической проводимости растворов обеспечили быстрый успех этой теории. Химическая теория растворов, созданная преимущественно Менделеевым и его последователями, рассматривала процесс образования раствора как разновидность химического процесса, характеризующегося взаимодействием частиц смешивающихся компонентов. Менделеев рассматривал растворы как системы, образованные частицами растворителя, растворенного вещества и неустойчивых химических соединений, которые образуются между ними и находятся в состоянии частичной диссоциации. В классических трудах Менделеева четко сформулированы основные положения теории растворов. Менделеев указывал на необходимость использования всей суммы химических и физических сведений о свойствах частиц, [c.344]

На основании данных о понижении температуры замерзания раствора или повыщения температуры кипения нельзя установить молекулярную массу макромолекул, но для определения ее может использоваться четвертое и последнее коллигативное свойство растворов, осмотическое давление. [c.145]

Диссоциация электролита приводит к тому, что общее число частиц растворенного вещества (молекул и ионов) в растворе возрастает по сравнению с раствором неэлектролита той же молярной концентрации. Поэтому свойства, зависящие от общего числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества (коллигативные свойства), такие, как осмотическое давление, понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, проявляются в растворах электролитов в большей [c.127]

Метод определения молекулярной массы по величине осмотического давления нашел широкое распространение для высокомолекулярных веществ. Измерение величин других коллигативных свойств в этом случае нецелесообразно, так как закон Рауля выполняется только при очень малых концентрациях растворенных высокомолекулярных веществ, при которых чувствительность мала например, 0,001 т раствор белка с молекулярной массой М=10 000 дальтон содержит 1 г вещества в 100 г воды. [c.147]

Что называется коллигативными свойствами растворов К каким растворам применимы простые соотношения, приведенные в настоящей главе [c.151]

Разбавленные растворы неэлектролитов обладают рядом свойств [коллигативные свойства), количественное выражение которых зависит только от числа [c.117]

Коллигативные свойства растворов могут использоваться для определения молекулярной массы растворенных веществ, поскольку величина коллигатпвного эффекта эависит от количества растворенньк частиц в растворе и, следовательно, от числа молей растворенного вещества. [c.144]

Рис. 18-12 позволяет проиллюстрировать и второе коллигативное свойство растворов повышение температуры кипения. Допустим, что равно окружающему атмосферному давлению, так что представляет собой температуру кипения чистой жидкости В (точка 1). Если к ней добавить такое количество растворенного вещества А, что мольная доля вещества В уменьшится от 1 до Хд, то давление пара растворителя В уменьшится от Рв до Рв = вРв (точка 2). Это давление меньше атмосферного, поэтому раствор при температуре уже не кипит. Чтобы заставить раствор снова кипеть, необходимо повысить его температуру, переходя вдоль штриховой кривой давления из точки 2 в точку 3, где давление пара снова становится равным атмосферному давлению. [c.140]

К идеальным свойствам растворов и выводу на их основе свойств реальных растворов можно подойти путем проведения аналогии с предшествующим рассмотрением газов, причем в качестве критерия идеальности раствора может использоваться его соответствие закону Рауля. Таким образом, естественно перейти к рассмотрению понижения давления пара нелетучим растворенным веществом, а также остальных коллигативных свойств. Следует сделать упор на их использование для определения молекулярных масс, и в этом отношении некоторым студентам должны принести большую пользу Программные обзоры . [c.579]

Следует отметить, что ассоциация молекул растворителя в жидкости и присоединение их к молекулам растворенных веществ (сольватация) не препятствует определению молекулярного веса растворенного вещества в разбавленных растворах. Ассоциация растворителя в паре мешает определению молекулярного веса вещества, растворенного в жидкости, так как все коллигативные свойства разбавленных растворов связаны с законом Рауля, который не выполняется, если пар растворителя ассоциирован. Примером такой жидкости может являться уксусная кислота, пар которой в значительной степени диме-ризован (ассоциирован в двойные молекулы). [c.248]

Осмотическое давление, изменение температур кипения и замерзания растворов и некоторые другие свойства разбавленных растворов, зависящие только от концентрации, но не от природы растворенных веществ, называются коллигативными свойствами. Их изучение привело к формированию физической теории растворов (см. 120). [c.360]

Коллигативные свойства можно использовать для определения молекулярной массы вещества. Например, если, зная массу т растворенного вещества, определить температуру замерзания (кипения) раствора, то. найдя понижение, повышение) температуры замерзания (кипения) раствора, можно вычислить число молей п раств оренного вещества, а затем и саму молекулярную массу вещества М = т1п. Таким образом можно определить степень диссоциации или ассоциации вещества в растворе. В этом случае следует умножить правую часть уравнений (355) и (356) на введенный Вант-Гоффом в соответствии с уравнением (322) коэффициент . Понижение температуры замерзания раствора повареной соли примерно в два раза больше, чем для раствора сахарозы той же моляльной концентрации. На практике чаще используют криоскопический метод, так как он более прост в экспериментальном исполнении, а кроме того, как правило, криоскопическая константа для одного и того же растворителя больше, чем эбулиоскопическая. Для растворителя камфары, например, =40 К-кг/моль. [c.281]

Как расчет термодинамических величин, отнесенных к молю раствора или компонента, так и развитие статистической теории требуют знания состава раствора, выраженного через мольные (л ,) или мольно-объемные (ср,) доли компонентов. Для расчета этих величин необходимо знать молекулярные веса компонентов, особенно полимера. Эта задача не проста. Для определения молекулярного веса Ма необходимо, как мы знаем, измерить кол-лигативное свойство предельно разбавленного раствора. Вследствие того что в растворах высокомолекулярных веществ имеют место большие отрицательные отклонения от закона Рауля, свойства предельно разбавленных растворов проявляются лишь при малых концентрациях растворенного вещества. Прн этих условиях такие коллигативные свойства, как понижение давления пара или понижение точки затвердевания, используемые для определения молекулярного веса, становятся настолько малыми, что их крайне трудно измерить. Только осмотическое давление таких растворов имеет достаточно точно измеримую величину (например, осмотическое давление 5%-ного раствора каучука в бензоле ( 2=4-19 ) равно 10 мм рт. ст.]. В связи с этим измерение осмотического давления растворов полимеров получило широкое распространение как метод определения молекулярного веса высокомолекулярных веществ в растворе. Точное измерение малых осмотических давлений проводится с помощью специальных, тщательно разработанных методик. [c.258]

Допустим, что в стакане, изображенном на рис. 18-14, а, находится чистая вода, а в нее погружена расширяющаяся в нижней части трубка, закрытая снизу мембраной. В трубку налит водный раствор вещества А. Далее, предположим, что молекулы воды могут беспрепятственно проходить сквозь мембрану, но она не пропускает молекулы вещества А. Скорость просачивания молекул воды в трубку из раствора в стакане не зависит от наличия вещества А, но скорость поступления молекул воды обратно из трубки в стакан уменьшается из-за присутствия вещества А. Молярная свободная энергия, или способность к просачиванию, воды в трубке должна уменьшаться из-за присутствия частиц растворенного вещества по той же причине, которая уже известна нам по обсуждению других коллигативных свойств растворов. Поскольку в трубку просачивается больше воды, чем одновременно уходит из нее, раствор в трубке поднимается, как это изображено на рис. 18-14,6. [c.145]

Как объяснить коллигативными свойствами растворов то, что антифриз, используемый для предотвращения замерзания воды в радиаторе автомобиля, предотвращает также закипание там воды в жаркую погоду [c.151]

Каким образом можно использовать коллигативные свойства для обнаружения явления ионизации в водных растворах Как эти свойства могут использоваться для обнаружения молекулярной агрегации в растворе [c.151]

Значения Л7 можно оценивать по коллигативным свойствам растворов, которые определяются только количеством частиц. По навеске g и числу молей вещества N легко вычислить среднюю молекулярную массу [c.21]

При вычислении М на основании оценки коллигативных свойств разбавленных растворов полимеров существенно влияют низкомолекулярные и олигомерные фракции. При оценке гидродинамических характеристик определяющую роль играют высокомолекулярные фракции. [c.56]

Коллигативные свойства реальных растворов полимеров [c.106]

Коллигативные свойства растворов - свойства, которые определяются только числом молекул, находящихся в системе. [c.400]

Это уравиение называют законом Вант-Гоффа. В него входит молярная (моль/л) концентрация раствора (равновесная ). Осмотическое давление пропорционально количеству частиц в растворе, т. е. это — коллигативное свойство раствора. Если в уравнении (361) вместо с подставить п/У, то оно примет форму уравнения состояния идеального газа. Таким образом, можно сказать, что осмотическое давление равно давлению, при котором находились бы частицы растворенного вещества, если бы сни заполняли весь объем раствора в виде идеального газа. Однако в действительности имеют дело не с идеальным газом, а с реальными молекулами вещества, взаимодействующими с молекулами растворителя. [c.283]

Коэффициент а называется степенью ионизации (диссоциации) и определяется как отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул электролита. Отсюда видно, что растворы электролитов должны обладать аномальными коллигативными свойствами. [c.176]

Уравнения (10.16) — (10.18), так же как законы Рауля и Генри, выражают коллигативные свойства разбавленных растворов. [c.187]

КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ [c.133]

Имея зависимость осмотического коэффициента от концентрации, нетрудно рассчитать другие коллигативные свойства раствора, например А7=ФА7 ид, и т. д. [c.145]

Коллигативные свойства растворов. Понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания и осмотриеское давление. Моляльные константы повышения точки кипения (эбулиоскопическая константа) и понижения точки замерзания (криоскопическая константа). Определение молекулярного веса растворенного вешества. [c.119]

Однако можно добиться совпадения расчетных и экспериментально определенных величин, если ввести изотонический коэффициент в уравнение, описывающее коллигативные свойства растворов неэлектролитов. Например, [c.176]

Из коллигативных свойств для растворов полиэлектролитов наиболее интересно осмотическое давление. [c.212]

Эти свойства называются коллигативными (что означает коллективными) потому, что они зависят от количества имеющихся молекул или ионов растворенного вещества, а не от природы растворенных частиц (до тех пор, пока они остаются нелетучими и появляются только в жидкой фазе). Коллигативные свойства играли важную роль для химиков прошлого века, поскольку они позволяли судить о числе частиц имеющегося в наличии растворенного вещества, а следовательно, о его молекулярной массе и степени ионизации в растворе. Коллигативные свойства позволили Аррениусу показать, что в растворе содержится больше частиц, чем имелось в наличии молекул растворенного вещества, а следовательно, что молекулы растворенного вещества в растворе разрываются на ионы. В настоящее время коллигативные свойства использ ются главным образом для определения молекулярных масс неизвестных веществ по способу, который будет описан ниже. [c.138]

Коллнгативные свойства растворов. Условия их использования для определения молекулярного веса растворенных веществ. Величина осмотического давления разбавленных растворов, в соответствии с уравнением (VII, 31), пропорциональна числу молекул всех веществ, растворенных в данном объеме раствора, и не зависит от природы растворенных веществ. Это же относится и к величинам некоторых других свойств разбавленных растворов, таких, как относительное понижение давления пара растворителя, понижение температуры затвердевания, повышение температуры кипения. Все перечисленные свойства разбавленных растворов носят название коллигативных свойств. [c.247]

Величины коллигативных свойств прямо пропорциональны друг другу. Каждая из этих величин может быть использована для определения молекулярного веса растворенного вещества (среднего молекулярного веса, если растворено несколько веществ, или растворенное вещество частично ассоцииро- [c.247]

Соли, кислоты и основания-при растворении в воде и неко-i торых других полярных растворителях частично или полностью распадаются (диссоциируют) на ионы. Эти ионы существуют в растворе независимо от того, проходит через раствор электрический ток или нет. Вследствие этого число независимо движущихся частиц растворенного вещества больше, чем при отсутствии диссоциации понижение температуры затвердевания, o -i мотическое давление и величины других коллигативных свойств растворов (см. т. I, стр. 247) возрастают прямо пропорционально числу частиц. При уменьшении концентрации диссоциация на ионы (электролитическая диссоциация) по закону действия масс приближается к предельной, т. е. становится практически полной, и коэффициент Вант-Гоффа приближается к простому целому числу (2, 3, 4 — в зависимости от числа ионов, образующихся при растворении молекулы вещества [c.389]

Влияние нелетучего растворенного вешества на свойства растворителя в разбавленшэхх растворах проявляется в их коллигативных свойствах. К ним относятся четыре следующих явления понижение давления пара, по-вьпиение температуры кипения, понижение температуры плавления (замерзания) и осмотическое давление. Величина эффекта в каждом из этих случаев пропорциональна числу молекул или ионов растворенного вещества в единице объема раствора и не зависит от природы этих частиц. Коллигативные свойства очень удобны для демонстрации явления ионизации в растворе и для определения молекулярных масс. [c.149]

Что должно оказать большее влияние на коллигативные свойства водного раствора-растворение в одинаковом количестве воды 20 г Na l или 10 г Mg l2 В каждом случае следует исходить из предположения о полной растворимости вещества. [c.153]

Растворение какого из указанных ниже веществ в воде должно оказать наибольшее влияние на коллигативные свойства полученного раствора (В каждом случае будем исходить из полной растворимости.) а) 0,01 моля Na l, б) 0,01 моля Agj (SOJj, в) 0,01 моля KjFe ( N) , [c.593]

Аналогичные уравнения можно записать для криоскопии, эбулиоскопип и для любого коллигативного свойства раствора [8, 101. [c.122]

В бесконечно разбавленных растворах, где взаимодействием растворенных частиц можно пренебречь, изменение активности растворителя в растворе равно мольной доле растворенного вещества. Следовательно, оценивая изменение активности растворителя, можно определить молекулярную массу полимера. Активность растворителя легко вычисляется из отношения равновесного давления паров растворителя (в изотермических усло-вифс) соответственно над раствором (р) и растворителем (ро), т.е. = />/ро- Однако экспериментальное определение р/р затруднено. Поэтому широкое распространение получили другие методы оценки коллигативных свойств растворов [c.21]

С коллигативными свойствами растворов связано и осмотическое давление. Рассмотрим так называемую ячейку Пфеффе-ра. Она представляет собой трубку, заполненную раствором и закрытую снизу полупроницаемой мембраной (перегородкой) последняя проницаема для молекул растворителя и не пропускает растворенное вещество. Трубка погружена в сосуд с растворителем (рис. Б.27). В начальный момент времени система неравновесна, и растворитель начинает переходить через мембрану в т]р убку. Теоретически равновесие должно характеризоваться равенством химических потенциалов чистого растворителя и раствора. Разумеется, такое положение недостижимо, так как химический потенциал раствора включает остаточный потенциал а следовательно, химический потенциал [c.281]

Осмотическое давление. Для коллоидиых растворов, как и для истинных, характерно осмотическое давление. Оно, подобно газовому давлению, является коллигативным свойством растворов, т. е. зависящим только от числа свободно движущихся коллоидных частиц. [c.303]

Понижение Тзам, как и все коллигативные свойства, является следствием понижения давления пара растворителя над раствором. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология