Własności koligatywne

Są

to

własności

roztworów

rozcieńczonych, których wartość zależy
tylko od ilości (liczby moli, liczby
cząsteczek) substancji rozpuszczonej
przypadającej

na

określoną

ilość

rozpuszczalnika lub roztworu.

Własności koligatywne



Obniżenie prężności pary
rozpuszczalnika nad roztworem
substancji nielotnej



Podwyższenie temperatury wrzenia
roztworu substancji nielotnej w
stosunku do czystego rozpuszczalnika



Obniżenie temperatury krzepnięcia
roztworu, w którym rozpuszczalnik i
substancja rozpuszczona tworzą układ
eutektyczny, w stosunku do czystego
rozpuszczalnika



Ciśnienie osmotyczne

Sposoby wyrażania stężeń



Ułamek molowy



Ułamek wagowy (zwykle wyrażany w

procentach)



Stężenie wagowe (masowe)



Stężenie molowe



Stężenie molarne

2

1

2

2

n

n

n

x





%

100

m

m

m

w

%

2

1

2

2











3

roztworu

2

2

w

dm

V

m

c







3

roztworu

2

2

dm

V

n

c 

 

kg

m

n

c

1

2

2

m



T



czysty ciekły rozpuszczalnik

rozpuszczalnik w

roztworze

pary

rozpuszczalnika

T

w (roztwór)

T

w

*

p = const

Podwyższenie temperatury wrzenia

roztworu substancji nielotnej

poziom roztworu

termometr Beckmana

wlot wody

chłodzącej

chłodnica

mikropalnik

Ebuliometr Świętosławskiego



T

p =
const

czysty ciekły

rozpuszczal

nik

rozpuszczalnik

w roztworze

czysty stały

rozpuszczal

nik

T

t

*

T

t (roztwór)

Obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu
substancji, która z rozpuszczalnikiem tworzy

układ eutektyczny

Kriometr Beckmana

1 - pojemnik z

mieszaniną
chłodzącą (NaCl +
lód)

2 - pokrywa
3 - probówka

ochronna

4 - mieszadło
5 - termometr

Beckmana

6 - naczyńko

kriometryczne

7 - mieszadło
8 - probówka

czysty

rozpuszczal

nik

roztwó

r

membrana

półprzepuszczal

na

kapilar

a

h

T = const

kierunek

migracji

rozpuszczalnika

p

o

p

=p-

p

o

Zjawisko osmozy i schemat

osmometru

a)

b)

Schemat osmometru Fuossa-Meada

a) przekrój poprzeczny
b) wewnętrzna powierzchnia każdej polówki
osmometru

Przykład

: 2 g polimeru o masie cząsteczkowej

200 000 g/mol rozpuszczono w 100 ml CCl

4

. Obliczyć

obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu oraz
ciśnienie osmotyczne w temperaturze 25°C. Stała
krioskopowa 30 kg·K/mol, gęstość 1,63 g/cm

3

.

Stężenie molarne polimeru

Obniżenie temperatury krzepnięcia

Najlepsza dokładność termometrów

± 0,002 K

Ciśnienie osmotyczne

Po przeliczeniu na wysokość słupa cieczy

kg

mol

5

m

kg

3

3

4

mol

g

2

2

1

2

2

2

m

10

135

,

6

10

63

,

1

m

10

200000

g

2

V

M

m

m

M

m

c

3



















K

00184

,

0

10

135

,

6

30

c

K

T

kg

mol

5

mol

K

kg

2

m

k

k



















Pa

9

,

247

m

10

200000

g

2

K

298

134

,

8

V

M

m

RT

RTc

3

4

mol

g

K

mol

J

2

2

2















mm

15,5

h

g

h











0

0

2

w

c

2

w

c













 

Wyznaczanie masy cząsteczkowej
polimeru na podstawie pomiarów

ciśnienia osmotycznego roztworów o

różnym stężeniu

c

m2

0







2

m

2

m

c

0

c

2

m

2

m

dc

c

1

g

2

m

c

1

g

Wyznaczanie współczynnika aktywności

substancji rozpuszczonej w oparciu o

wielkości koligatywne

m2

m2

c

2

m2

m2

c

0

g 1

i

ln

g 1

dc gdzie g

c

�

-

g = - +

=

n

�