Второй закон Рауля
Повышение температуры кипения раствора (tК) и понижение температуры замерзания раствора (tЗ) по сравнению с чистым растворителем пропорциональны моляльной концентрации растворенного вещества.
ΔtК = tК р-ра = tК р-ля = Е ∙ См;
ΔtЗ = tК р-ра = tЗ р-ля = Е ∙ См.
Коэффициент пропорциональности Е называется эбулиоскопической постоянной растворителя. Она равна ΔtК для одномоляльного раствора любого неэлектролита в данном растворителе, то есть зависит от природы растворителя и не зависит от природы растворенного вещества.
Коэффициент пропорциональности К называется криоскопической постоянной растворителя. Она равна ΔtЗ для одномоляльного раствора любого неэлектролита в данном растворителе, то есть связана с природой растворителя и не зависит от природы растворенного вещества.
Таблица 1.
Значения К и Е для различных растворителей
Растворитель |
К, оС |
Е, оС |
Вода |
1,85 |
0,52 |
Бензол |
5,07 |
2,57 |
Фенол |
7,27 |
3,60 |
Уксусная кислота |
3,9 |
3,07 |
Этиловый спирт |
- |
1,04 |
Хлороформ |
4,9 |
3,80 |
Четыреххлористый углерод |
29,9 |
5,30 |
Ацетон |
|
|
Законы Рауля можно использовать для определения молекулярных масс (Мр-го) растворенных веществ:
ΔtК = Е ∙ См =
Е ∙
отсюда
Мр-го =
и аналогично по понижению температуры замерзания
М =
Осмос
Осмосом называют диффузию растворителя через полупроницаемую перегородку, разделяющую раствор и чистый растворитель или два раствора различной концентрации.
Осмотическое давление (Росм.) – это давление , которое нужно приложить к раствору, чтобы привести его в равновесие с чистым растворителем, отделенным о него полупроницаемой перегородкой.
Теоретическое выражение для осмотического давления получил Вант-Гофф, рассматривавший поведение частиц вещества в растворе аналогично поведению молекул газа, занимающего одинаковый с раствором объем.
Закон Вант-Гоффа
Осмотическое давление разбавленного раствора численно равно тому давлению, которое производило бы данное количество растворенного вещества, занимая в виде газа при данной температуре объем, равный объему раствора.
Росм = См ∙ R ∙ Т.
Осмотическое давление прямо пропорционально молярной концентрации раствора и температуре.
Закон Вант-Гоффа позволяет вычислить осмотическое давление раствора, если известны его концентрации и температура. Основанием для расчетов могут служить следующие рассуждения.
Если 1 моль газа заключить в сосуд емкостью 22,4 л, то при 0оС давление окажется равным 1 атм. То же количество газа, помещенное в сосуд емкостью 1 л, окажет при той же температуре давление в 22,4 раза больше, то есть 22,4 атм. Переходя к осмотическому давлению, рассуждаем таким же образом. Если 1 моль растворенного вещества находится в22,4 л раствора, то осмотическое давление такого раствора при 0оС равно 1 атм. То же количество растворенного вещества, находясь в 1 л раствора, создает осмотическое давление 1 л одномолярного раствора неэлектролита при 0оС составляет 22,4 атм.
Состояние вещества |
Количество вещества |
Т |
V |
следова-тельно |
давление |
газ раствор |
1 моль 1 моль |
273 К 273 К |
22,4 л 1 л |
=> => |
Р = 1 атм Росм= 22,4 атм |
