Scan92

5. WŁASNOŚCI KOLłGATYWNE

Rozważamy układy dwufazowe, w których jeden ze składników obecny jest tylko w jednej z faz,

Ebuliometrifl

Założenia: substancja rozpuszczona, i, jest nielotna i jest obecna tylko w roztworze; jej stężenie w roztworze jest bardzo niskie, tak że J_; = 1 oraz a,~ X-,. Wówczas

nuil, par

~F~

AH.

T T.

In Xj s -

gdzie AHi„ui. por. jest molową entalpią parowania rozpuszczalnika, T i T₀ są temperaturami wrzenia roztworu i czystego rozpuszczalnika.

Zakładając, żc To -T = AT ma bardzo małą wartość, podwyższenie temperatury wrzenia roztworu,

AT s

R Tl Mm

inni. por.

ATT

gdzie m jest stężeniem substancji rozpuszczonej w molach na kg rozpuszczalnika (molalnośćj, a M - masą cząsteczkową rozpuszczalnika.

Definiując

s

RrlM

ATT

nwt.pa?.

otrzymamy:    AT —Kabin.

ICriometria

Założenia: substancja rozpuszczona nie tworzy roztworu z, rozpuszczalnikiem w Fazie stałej (jest obecna tylko w roztworze), pozostałe założenia przyjmujemy jak w ehuliomctrii. Obniżenie temperatury krzepnięcia:

AT 2 Kb- m, _v _ RTlM

A..    —-,

kr ATT    ⁷

mol.iopn.

VSlJ

gdzie ^ jest temperaturą topnienia czystego rozpuszczalnika, a AH„_)aUoi„_L jego molov/ą entalpią topnienia.

Osmoza

W przypadku faz skondensowanych słaba zależność potencjału chemicznego od ciśnienia {T ~ const.) powoduje, że wyrównanie niewielkich różnic p> po dwóch stronach przegrody, przez którą może wędrować składnik i (błona półprzepuszczalna) następuje dopiero pod wpływem znacznej różnicy ciśnień po obu stronach przegrody. Różnica p, po obu stronach przegrody jest spówodo-wana rozpuszczeniem w i (rozpuszczalnik) substancji j nie przenikającej przez błonę. Oznaczając ułamek molowy i przez X_{ , a różnicę ciśnień po obu stronach przegrody przez n. otrzymamy dla stanu równowagi; zależność;

/>+jt

- RT\nX; = J V₀dP,

p

gdzie V_D jest objętością molową rozpuszczalnika,

5.1. Zadania

5.1.    Czytamy często w podręcznikach, że własności koligatywne roztworów nie zależą od rodzaju substancji rozpuszczonej, a tylko od jej stężenia. Przy jakich założeniach ten wniosek jest usprawiedliwiony?

5.2.    Możemy założyć, że własności koligatywne roztworów nie zależą od

rozmiarów cząsteczek substancji rozpuszczonej i jej rodzaju, jeśli rozLwory tc są ..............Jeśli tak nie jest, należy uwzględnić..............

5.3.    Obniżenie temperatury krzepnięcia rozpuszczalnika wskutek rozpuszczenia określonej ilości danej substacji jest: a) mniejsze, b) większe, c) równe, co do wartości, podwyższeniu jego temperatury wrzenia.

5.4.    Dla danego układu substancja rozpuszczona - rozpuszczalnik wartość stałej kriometrycznej zależy od: a) własności substancji rozpuszczonej, b) własności rozpuszczalnika, c) od własności substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika.

5.5.    Aby obliczyć stalą kriometryczną dla danego rozpuszczalnika, muszę

znać................(wartości jakich wielkości charakteryzujących rozpuszczalnik')).

5.6.    Planując pomiary masy cząsteczkowej metodą kriometryczną, preferujemy rozpuszczalnik charakteryzujący się; a) ........ wątłością AII,₀₁,., b) ...........

wartością T_l0/I. Zakładamy, że rozpuszczalność badanej substancji jest wystarczająca do wykonania pomiaru. Wybrać i uzupełnić: jak najwyższa, jak najniższa.

5.7.    Z dwócłi rozpuszczalników zaproponowanych do pomiarów kriomet-rycznych lepszy jest ten, którego stała kriometryczną ma wartość: a) większą, b) mniejszą, c) wartość stałej kriometrycznej nie ma znaczenia.