Samlagningareiginleikar lausna

Samlagningareiginleikar ráðast fyrst og fremst af fjölda uppleystra agna en ekki efnafræðilegri gerð þeirra. Þetta er nákvæmt sem þynnt fullkomin nálgun; í sterkum eða þéttum lausnum þarf að nota virkni í stað einfalds styrks.

Gufuþrýstingur leysis lækkar þegar mólhlutfall hans minnkar

Fyrir fullkomna lausn með órokgjörnu uppleystu efni gildir lögmál Raoults: Pleysir = xleysirP°leysir. Þegar mólhlutfall leysis er minna en einn verður hlutþrýstingur hans lægri en fyrir hreinan leysi.

Orsökin er varmafræðileg: blöndun lækkar efnamætti leysis í vökvanum. Skýringin „agnir hylja yfirborðið“ er ekki almenn og lýsir ekki uppruna lögmálsins.

Órokgjarnt uppleyst efni lækkar gufuþrýsting leysis með því að minnka mólhlutfall og efnamætti hans.hreinn leysirlausngufuþrýstingur
Órokgjarnt uppleyst efni lækkar gufuþrýsting leysis með því að minnka mólhlutfall og efnamætti hans.

Suðumark hækkar og frostmark lækkar

Lægri gufuþrýstingur þýðir að hita þarf lausn meira áður en gufuþrýstingur nær ytri þrýstingi, þannig að suðumark hækkar. Jafnvægi vökva og fasts leysis færist á sama tíma þannig að frostmark lækkar.

Fyrir þunnar lausnir gildir ΔTb = iKbm og ΔTf = iKfm. Kb og Kf tilheyra leysinum, m er mólalstyrkur og i leiðréttir fyrir virkan fjölda agna.

Suðumark hækkar og frostmark lækkar; í þunnri fullkominni nálgun ræður agnafjöldinn stærð breytingarinnar.ΔTb > 0ΔTf > 0hitastig
Suðumark hækkar og frostmark lækkar; í þunnri fullkominni nálgun ræður agnafjöldinn stærð breytingarinnar.

Osmósuþrýstingur telur líka agnir

Fyrir fullkomna þunna lausn er π = iMRT. Osmósuþrýstingur er sá þrýstingur sem þarf að bæta á lausnarhlið til að stöðva nettóflæði leysis um sértæka himnu.

Svipurinn við kjörgaslögmálið kemur frá óreiðuframlagi þunnra uppleystra agna, en osmósa er ekki gasferli: himnan og efnamætti leysisins eru lykilatriði.

Raflausnir þurfa van ’t Hoff-stuðul

Súkrósi helst nær óklofinn í vatni og hefur i nálægt einum. NaCl getur í mjög þunnri fullkominni nálgun gefið um tvo jóna og CaCl₂ um þrjár agnir á formúlueiningu.

Í raunverulegum raflausnum er i oft minna en heiltalan vegna jónavíxlverkana. Frávikin verða venjulega meiri þegar styrkur vex.

Hitastigsjöfnurnar nota mólalstyrk

Mólalstyrkur er mól uppleysts efnis á hvert kílógramm leysis. Massi breytist ekki með hita, en rúmmál og þar með mólstyrkur gera það.

Þess vegna nota ΔTb og ΔTf mólalstyrk. Osmósuþrýstingur er hins vegar þægilega skrifaður með mólstyrk þar sem hann er mældur við tiltekið hitastig og rúmmál.

Samlagningaráhrif sem mælitæki

Mólmassi úr frostmarkslækkun

Þekktur massi óþekkts órafvaka er leystur í þekktum massa leysis. Mæld ΔTf gefur m = ΔTf/Kf; þaðan fæst mólafjöldi og síðan mólmassi.

Frostlögur og vegsalt

Uppleyst efni getur lækkað frostmark vatns. Í kælivökva skiptir hækkun suðumarks einnig máli. Raunveruleg notkun salts á vegum fer auk þess eftir hita, leysni, tæringu og umhverfisáhrifum.

Osmósa í líffræði

Frumur svara virkum mun á agnastyrk yfir himnu og því hvaða efni komast í gegn. Jafn osmólarstyrkur þýðir því ekki alltaf sömu tónísitet eða sömu breytingu á frumurúmmáli.

Reiknidæmi: frostmark

0,100 mol órafvaka í 0,500 kg vatns gefur m = 0,200 mol kg⁻¹. Með Kf = 1,86 K kg mol⁻¹ fæst ΔTf = 0,372 K.

Eiming og rokgjarnir þættir

Ef báðir þættir eru rokgjarnir leggja báðir til gufuþrýstingsins. Gufan verður oft ríkari af rokgjarnari þættinum og einfalt líkan órokgjarns uppleysts efnis nægir ekki.

Sameining getur gefið i < 1

Ef uppleystar sameindir mynda tvíliður eða stærri klasa fækkar sjálfstæðum ögnum. Mæld samlagningaráhrif geta þá verið minni en i = 1 spáir.

Æfingar

1. Frostmarkslækkun

0,100 mol súkrósa eru leyst í 0,500 kg vatns. Kf = 1,86 K kg mol⁻¹, i = 1.

Lausn

m = 0,200 mol kg⁻¹ og ΔTf = 0,372 K.

2. NaCl og súkrósi

Af hverju gefur sama mólalstyrk NaCl stærri áhrif í fullkomna líkaninu?

Lausn

NaCl klofnar í um tvo jóna en súkrósi helst ein sameind, þannig að i er um 2 gegn um 1.

3. M eða m?

Á að nota mólstyrk M eða mólalstyrk m í ΔTb?

Lausn

Notaðu mólalstyrk m; Kb og Kf eru skilgreind með mólum uppleysts efnis á kg leysis.