3. Осмотичний закон Вант-Гоффа

Цей закон встановлює залежність між осмотичним тиском розчину і молярною концентрацією розчиненої речовини. Осмосом зветься одностороння дифузія розчинника у бік меншої концентрації через напівпроникні мембрани. Осмотичний тиск – це тиск, який необхідно прикласти до розчину, щоб привести його до стану рівноваги з іншим розчином, звязаним з першим напівпроникною мембраною. Особливою властивостю мембран є те, що через їх пори можуть проходити тільки молекули розчинника. Цю властивість мають деякі природні і штучні мембрани (стінки клітин живих і рослинних организмів, плівки з целюлози та деяких інших полімерних матеріалів). Між двома розчинами різної концентрації, розділеними напівпроникною мембраною відбувається дифузія, зумовлена тепловим рухом частинок розчиненої речовини та розчинника. Внаслідок осмотичного тиску вона призводить до вирівнювання концентрації розчиненої речовини по обидві сторони мембрани.

На підставі експериментальних даних вимірювання осмотичного тиску було встановлено, що розведені розчини добре підлягають газонам ідеальних газів, тому для кількісної характеристики осмотичного тиску вчений використував рівняння газового стану Менделєєва-Клайперона:

PV = n_ВRT ; p_осм V = n_BRT; р_осм = С_МRT

Формулювання закона Вант–Гоффа:

Осмотичний тиск розчинів дорівнює тому тиску, який чинила би розчинена речовина, якби вона при тій же температурі перебувала у газоподібному стані і займала б обєм, рівний обєму розчину.

Метод визначення осмотичного тиску називають осмометрією і використовують найчастіше для визначення молярних мас високомолекулярних сполук, наприклад, гемоглобіну.

Приклад 6. Розрахувати молярну масу неелектроліту, 2,5 г його міститься у 5 л розчину. Осмотичний тиск цього розчину дорівнює 0,23^.10⁵ Па при 20 С.

Розвзяння:

1. М(реч.) –?

р_осм = С_МRT; р_осм = RT; M (реч) = mRT/Vр_осм = (2,5^.8,31^.293): (0,23^.10^5.5^.10^–3) = 52,96 (г/моль).

Відповідь: M (реч) = 52,96 г/моль.