54. Осмотичний тиск розчину. Закон Вант-Гоффа.

Осмотичним тиском називають тиск, який необхідно надати до розчину, щоб осмос припинився. Очевидно, коли концентрація розчину дорівнює нулю, то і осмотичний тиск дорівнює нулю. В міру збільшення концентрації розчину зростає різниця у швидкості переходу води через мембрану в різних напрямках і, відповідно, зростає осмотичний тиск.

На основі експериментальних даних Я. Вант-Гофф (1887) довів можливість використання газових законів до розведених розчинів неелектролітів. Схожість у поведінці розведених розчинів неелектролітів і ідеальних газів проявляється у вигляді закону: осмотичний тиск розведеного розчину дорівнює тому газовому тиску, який мала б розчинена речовина, якби вона при тій же температурі знаходилася в газоподібному стані і займала об’єм, рівний об’єму розчину.

Для кількісної характеристики осмотичного тиску він використав рівняння газового стану рV = nRT. Якщо газовий тиск р замінити на осмотичний тиск π, то

πV = nRT,

де π — осмотичний тиск, кПа; V — об’єм розчину, л; n — кількість розчиненого неелектроліта, моль; R — універсальна газова стала; T— абсолютна температура, К.

55. Зниження температури замерзання та підвищення температури кипіння розчинів.

Оскільки:

ΔТкип=Eb(X);

ΔTзам=Kb(X);

Можна дійти висновку, що температура кипіння і температура замерзання пропорційні числу молів розчиненої речовини. Оскільки кожен моль містить однакове число молекул, то ці властивості розчинів залежать тільки від числа частинок розчиненої речовини. Отже,

Підвищення температури кипіння і зниження температури замерзання розчинів пропорційні числу частинок розчиненої речовини і не залежать від її природи.

Це другий закон Рауля.

56. Кріоскопія і ебуліоскопія як методи вивчення розчинів. Визначення молекулярної маси розчиненої речовини.

ΔТкип=Eb(X);

Фізичний зміст коефіцієнта пропорційності Е можна з'ясувати, прийнявши змінну величину b(X) за одиницю, тобто 1 моль/кг. За цієї умови ΔТкип=E, тобто Е- це підвищення температури кипіння одномоляльного розчину. Рауль довів, що розчини різних речовин з однаковою моляльною концентрацією в одному й тому самому розчиннику мають однакові значення ΔТкип. Отже ΔТкип (і значення Е) не залежать від природи розчиненої речовини.Проте розчинам однієї і тієї самої речовини в різних розчинниках з однаковою моляльною концентрацією розчиненої речовини b(X) відповідають різні значення ΔТкип.

Константа Е залежить від природи розчинника і тому її називають ебуліоскопічною сталою розчинника.

ΔTзам=Kb(X);

Аналогічно і константа К не залежить від природи розчиненої речовини, але є різною для різних розчинників, тому її було названо кріоскопічною сталою розчинника.

За експериментально знайденими значеннями ΔТкип і ΔTзам визначають молекулярні маси розчинених речовин. Частіше використовують кріоскопічний метод, оскільки визначення ΔTзам є точнішим і простішим. Для обчислення молекулярної маси:

B(X) = n(X)/m(S); n(X) = m(X)/M(X),

Тоді: ΔТзам= Kb(X)= K*n(X)/m(S) = K*m(X)/M(X)*m(X),

Звідки: M(X) = K*m(X)/ ΔTзам*m(S).