21. Коллигативные свойства. Изменение температур кипения и замерзания растворов нелетучих веществ. Эбуллиоскопическая и криоскопическая постоянные.

Коллигативные свойства растворов — это свойства растворов, обусловленные только самопроизвольным движением молекул, то есть они определяются не химическим составом, а числом кинетических единиц — молекул в единице объёма или массы.

Свойства:

1. Относительное понижение давления насыщенного пара над раствором;

2. Повышение температуры кипения раствора относительно чистого растворителя;

3. Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем;

4. Осмотическое давление.

Коллигативные свойства зависят от природы растворителя от концентрации растворенного вещества. То есть от числа частиц. Но не зависит от свойств данных частиц.

1. ΔT кипения: Жидкость закипает при той температуре, при которой давление насыщенного пара над ней становится равным внешнему.

Где Е – эбуллиоскопическая постоянная

E – не зависит от природы растворенного вещества и его концентрации, определяется свойствами чистого растворителя

Метод исследования основанный на определении ΔT_кип называется – эбуллиоскопией

2. ΔТ_замерз: Любая жидкость замерзает при той температуре, при которой давление насыщенного пара над ней становится равным давлению насыщенного пара над кристаллом.

Где K – криоскопическая постоянная

,

Физический смысл К численно равна ΔT_зам при единичной моляльности. Метод исследования называется криоскопией.

22. Осмотическое давление. Закон Вант-Гофа.

Осмос – самопроизвольный переход молекул растворителя через полупроницаемую мембрану. Движущей силой является выравнивание концентраций.

В качестве полупроницаемых мембран используют целлофановые плёнки, пористую керамику.

Давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы осмос прекратился называют осмотическим давлением. ()

Для разбавленных разваров не электролитов:  = CTR

Для электролитов:  = iCTR, где i – изотонический коэффициент

Закон Вант-Гоффа. Осмотическое давление раствора равно газовому давлению, которое производило бы растворенное вещество, находясь в газообразном состоянии и занимая объем, равный объему раствора.

23. Свойства смесей жидкостей. Равновесие жидкость-пар в двухкомпонентных системах. Равновесные составы пара и жидкости. Различные виды диаграмм состояния. Законы Гиббса-Коновалова. Разделение веществ путем перегонки. Азеотропные смеси и их свойства.

Перегонка – процесс разделения жидких смесей, основанный на различие составов жидкости и пара. Заключается в кипении жидкости и конденсации паров.

Зависимость температуры от массы отогнанной жидкости называют КРИВОЙ ПЕРЕГОНКИ.

Три способа перегонки жидкостей:

• При атмосферном давлении (простая и фракционная перегонка)

• При уменьшенном давлении (перегонка в вакууме)

• С водяным паром

Простая перегонка при атмосферном давлении применяется для разделения жидкостей, сильно отличающихся по t _кип (80-100)

Что важно для простой перегонки:

1. Жидкость должна заполнять колбу Вюрца не более чем на 2/3.

2. Конец газоотводной трубки выходил из пробки в холодильник на 2-3 см

3. Шарик термометра должен быть ниже отверстия газоотводной трубки на 0,5 см.

4. Скорость перегонки не должна превышать 1-2 капли в сек.

Фракционная перегонка применяется при разделении жидкостей, которые отличаются на (50-80) и не образуют азеотропные смеси.

Перегонка проходит в дефлегматоре.

Перегонку при пониженном давлении применяют, когда орг. в-ва разлагаются при температуре кипения.

Для перегонки используют колбу Кляйзена и холодильник Либиха.

Перегонку с водяным паром применяют при очистке в-в, загрязненных смолистыми примесями, а также для соединений, которые кипят при высокой температуре.

Перегонкой паром разделяют смеси в-в, из которых только одно способно отгоняться с паром

Если смесь может образовывать азеотропный раствор, то такие системы разделить нельзя..

Азеотропная смесь — смесь двух или более жидкостей, состав которой не меняется при кипении, то есть смесь с равенством составов равновесных жидкой и паровой фаз.

Свойства азеотропной смеси - ее температура кипения и состав - определяется степенью неидеальности системы и значением давлений паров чистых компонентов.

Свойства азеотропных смесей определены вторым законом Д. П. Коновалова, согласно которому азеотропными смесями называются такие смеси, состав пара над которыми тождественен составу жидкой фазы. Они ведут себя подобно чистому веществу, поскольку перегоняются без изменения составов или температуры кипения. Азеотропные смеси делятся на гомогенные, образующие одну жидкую и одну паровую фазы, и гетерогенные смеси, число жидких фаз в которых больше, чем одна.