קולטיב נכסים (עם נוסחאות)

ה - רכוש קולגטיבי הוא כל רכוש של חומר התלוי, או משתנה בהתאם למספר החלקיקים הנוכחים בו (בצורת מולקולות או אטומים), ללא תלות בטבעם של אותם חלקיקים.

במילים אחרות, אלה יכולים להיות מוסברים גם כתכונות של פתרונות התלויים ביחסים בין מספר החלקיקים המומסים ומספר החלקיקים הממס. רעיון זה הוצג בשנת 1891 על ידי הכימאי הגרמני וילהלם אוסוולד, אשר סיווג את המאפיינים של מומס לשלוש קטגוריות.

קטגוריות אלה הכריזו כי המאפיינים הקולגטיביים תלויים אך ורק בריכוז והטמפרטורה של המומס ולא על מהות חלקיקי.

בנוסף, תכונות תוסף כגון המסה תלויה בהרכב של המומס, ואת המאפיינים החוקתיים תלויים יותר על המבנה המולקולרי של המומס.

אינדקס

• 1 תכונות קולגטיביות
  • 1.1 ירידה בלחץ אדים
  • 1.2 עליית הטמפרטורה רותחת
  • 1.3 הפחתת טמפרטורת הקפאה
  • 1.4 לחץ אוסמוטי
• 2 הפניות

תכונות קולקטיביות

תכונות קולגטיביות נלמדות בעיקר עבור פתרונות מדוללים (בשל התנהגותם האידיאלית כמעט), והן:

ירידה בלחץ אדים

ניתן לומר כי לחץ אדים של נוזל הוא לחץ שיווי המשקל של מולקולות אדים אשר נוזל זה נמצא במגע.

כמו כן, היחסים של לחצים אלה מוסבר על ידי החוק של ראולט, אשר קובע כי הלחץ החלקי של רכיב שווה לתוצר של השבר חלק של הרכיב על ידי לחץ אדי של הרכיב במצב טהור שלה:

עמ '_א X = X_א . Pº_א

בביטוי זה:

עמ '_א = לחץ אדים חלקי של הרכיב A בתערובת.

X_א = חלק טוחנת של רכיב A.

Pº_א= לחץ אדים של רכיב טהור א.

במקרה של ירידה בלחץ אדי של ממס, זה קורה כאשר מומס לא נדיף נוסף כדי ליצור פתרון. כידוע ובהגדרתו, חומר בלתי נדיף אינו נוטה להתאדות.

מסיבה זו, יותר של מומס זה מתווסף ממס נדיף, התחתון לחץ אדים ואת פחות ממס זה יכול לברוח כדי לעבור למצב גזי..

לכן, כאשר מתאדים את הממס באופן טבעי או בכפייה, יהיה סוף סוף כמות של ממס מבלי להתאדות יחד עם המומס הלא נדיף.

אפשר להסביר את התופעה הזאת בצורה טובה יותר על ידי מושג האנטרופיה: כאשר המולקולות עוברות משלב נוזלי לשלב גזי, האנטרופיה של המערכת עולה.

משמעות הדבר היא שהאנטרופיה של השלב הגזי הזה תהיה תמיד גדולה מזו של המצב הנוזלי, מכיוון שמולקולות הגז תופסות נפח גדול יותר.

ואז, אם האנטרופיה של המצב הנוזלי מוגברת על ידי דילול, למרות שהיא קשורה לממיס, ההבדל בין שתי המערכות פוחת. לפיכך, הירידה באנטרופיה מקטינה גם את לחץ האדים.

טמפרטורה רותחת עולה

נקודת הרתיחה היא הטמפרטורה שבה יש שיווי משקל בין השלבים הנוזליים והגזים. בשלב זה, מספר מולקולות הגז עובר למצב נוזל (עיבוי) שווה למספר המולקולות של נוזלים מתאדה לגז.

צבירה של מומס גורמת לריכוז של מולקולות נוזל להיות מדולל, וכתוצאה מכך קצב ההתנדפות יורדת. זה יוצר שינוי של נקודת הרתיחה, כדי לפצות את השינוי בריכוז של הממס.

במילים אחרות פשוט יותר, הטמפרטורה רותחים בפתרון גבוה מזה של ממס במצב טהור שלה. ביטוי זה מתבטא בביטוי מתמטי המוצג להלן:

ΔT_.ב = i. K_.ב . מ

בביטוי האמור:

ΔT_.ב = T_.ב (פתרון) - T_.ב (ממס) = וריאציה של טמפרטורת רותחים.

i = פקטור ואן הוף.

K_.ב = קבוע רותח של הממס (0.512 ºC / molal למים).

m = Molality (mol / kg).

הפחתת טמפרטורת הקפאה

טמפרטורת ההקפאה של ממס טהור תפחת כאשר תוסיפו כמות של מומס, שכן היא מושפעת מאותה תופעה שמפחיתה את לחץ האדים.

זה קורה כי, על ידי הפחתת לחץ אדי של ממס על ידי דילול של מומס, זה ידרוש טמפרטורה נמוכה יותר כדי לגרום לה להקפיא.

את טיבה של תהליך ההקפאה ניתן לקחת בחשבון גם כדי להסביר את התופעה: על מנת להקפיא את הנוזל, עליו להגיע למצב מסודר שבו הוא מסתיים ביצירת גבישים.

אם יש זיהומים בתוך הנוזל בצורה של מומסים, הנוזל יהיה פחות הורה. מסיבה זו, הפתרון יהיה קשיים גדולים יותר להקפיא מאשר ממס ללא טומאה.

הפחתה זו באה לידי ביטוי ב:

ΔT_ו = i. K_ו . מ

בביטוי הקודם:

ΔT_ו = T_ו  (פתרון) - T_ו  (ממס) = וריאציה של טמפרטורת הקפאה.

i = פקטור ואן הוף.

K_ו = הקפאה קבועה של הממס (1.86 ºC ק"ג / מול עבור מים).

m = Molality (mol / kg).

לחץ אוסמוטי

התהליך המכונה אוסמוזה היא הנטייה של ממס לעבור דרך קרום למחצה תמיסה מפתרון אחד למשנהו (או מתוך ממס טהור לפתרון).

קרום זה מייצג מחסום שדרכו חומרים מסוימים יכולים לעבור ואחרים לא יכולים, כמו במקרה של קרום חדיר למחצה בקירות התא של בעלי חיים ותאי הצמח..

הלחץ האוסמוטי מוגדר אז כלחץ המינימלי שיש להחיל על פתרון כדי לעצור את המעבר של הממס הטהור שלה דרך קרום למחצה sempermeable.

זה ידוע גם כמדד של נטייה של פתרון כדי לקבל את הממס טהור על ידי ההשפעה של אוסמוזה. מאפיין זה הוא קוליגטיבי משום שהוא תלוי בריכוז המומס בפתרון, המתבטא כביטוי מתמטי:

Dem V = n. ר T, או π = M. ר T

בביטויים אלה:

n = מספר שומות של חלקיקים בתמיסה.

R = קבוע גז אוניברסלי (8.314472 J. K^-1 . מול^-1).

T = טמפרטורה בקלווין.

M = Molarity.

הפניות

1. ויקיפדיה. (s.f.). נכסים קולגטיביים. מקור: en.wikipedia.org
2. לפני הספירה. (s.f.). נכסים קולגטיביים. שחזר מ opentextbc.ca
3. Bosma, W. B. (s.f.). נכסים קולגטיביים. מאוחזר מ chemistryexplained.com
4. זיקוקים. (s.f.). נכסים קולגטיביים. מקור: sparknotes.com
5. University, F. S. (s.f.). נכסים קולגטיביים. מאוחזר מ chem.fsu.edu