Файл: Растворы2.pdf

Проведем изобару. Точки пересечения изобары с кривыми зависимости давления насыщенного пара от температуры кипения чистого растворителя и раствора.

Так как пар раствора нелетучего вещества содержит лишь чистый растворитель, то в соответствии с законом Рауля давление пара над раствором всегда меньше давления насыщенного пара над чистым растворителем (на рис. ∆р) при этой же температуре. Поэтому температура

постоянная:

Эбулиоскопическая постоянная определяется свойствами растворителя и не зависит от свойств растворенного вещества. Физический смысл эбулиоскопической постоянной:

Повышение температуры кипения, которое наблюдалось бы для одномоляльного раствора.

Значения эбулиоскопической постоянной составляют (в К∙кг/моль):

повышения температуры кипения раствора, называется эбулиоскопическим методом. Его можно применять только тогда, когда растворенное вещество нелетуче, т.е. его давление пара близко к нулю. Кроме того, необходимо, чтобы растворенное вещество не разлагалось при температуре кипения раствора.

Молярная масса растворённого вещества, определённая эбулиоскопическим методом, называется кажущейся. Она может не совпадать с истинной из-за эффектов диссоциации или ассоциации молекул растворённого вещества.

Понижение температуры замерзания растворов

Чистый растворитель или раствор замерзает при такой температуре, при которой давление пара растворителя над чистым жидким растворителем или над раствором будет равно давлению пара растворителя над чистым твердым растворителем. На рис. показаны зависимости давления насыщенного пара от температуры кипения чистого растворителя и раствора: кривые ОВ и О'В' соответственно. Из рис. видно, что температура замерзания

(Для простоты ввели новые обозначения: температура отвердевания чистого компонента - T0, а раствора - T1).

По уравнению Клапейрона-Клаузиуса можно записать:

продифференцировав последнее равенство, получим уравнение Шредера, учитывая, что H субл.1 = Hисп..1 + H пл ,1 :

Проделав те же операции, что и при выводе повышения температуры

пропорциональна моляльной концентрации раствора. Коэффициент пропорциональности K называется криоскопической постоянной.

Физический смысл этой константы:

Формально это понижение температуры замерзания, которое наблюдалась бы для одномоляльного раствора, если бы он обладал бы свойствами идеального.

Отклонения от идеальности начинаются уже при более низких концентрациях. Поэтому K получают из экспериментальных данных по з

Из уравнения следует, что величина криоскопической постоянной определяется только свойствами растворителя и не зависит от природы растворенного вещества. Численные значения K (в К∙кг/моль) для воды – 1,86; бензола – 5,07; камфоры – 48,2.

Метод изучения свойств растворов, основанный на измерении понижения температуры отвердевания, называется криоскопией. С его помощью можно определить молекулярную массу растворенного вещества.

Осмос и осмотическое давление.

Явление осмоса – это тенденция чистого растворителя проникать в раствор, отделенный от него мембраной, проницаемой для растворителя, но непроницаемой для растворенного вещества. Такая мембрана называется полупроницаемой.

Химический потенциал растворителя в чистом растворителе больше, чем его химический потенциал в растворе. Поэтому в системе начнется процесс выравнивания этих потенциалов. Растворитель будет переходить через мембрану в раствор, что приведет к разбавлению раствора. Это явление впервые описал аббат Нолле в 1748 г. и затем через полтора века систематически исследовал немецкий ученый Пфеффер.

В качестве полупроницаемых мембран используют пленки из тканей животного и растительного происхождения, пленки искусственного происхождения: целлофан, пергамент. Для физических опытов наиболее удобны пленки из ферроцианида меди, которую получают путем осаждения на поверхности и в порах пористой керамики с помощью реакции:

2CuSO4 + K4Fe(CN)6 =Cu2Fe(CN)6 + 2K2SO4.

Полученная таким способом мембрана прочно закреплена на керамике и поэтому не механически не разрушается.

Приборы, служащие для измерения осмотического давления называются осмометрами.