34. Коллигативные свойства. Давления насыщенного пара. Первый закон Рауля.

Коллигативные свойства – это свойства, не зависящие от природы частиц растворенного вещества, а зависящие только от концентрации частиц в растворе.

К коллигативным свойствам разбавленных растворов относятся:

 понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором;

 повышение температуры кипения раствора ∆Tк;

 понижение температуры замерзания раствора ∆Tз;

 осмотическое давление п.

Коллигативные свойства характерны для очень разбавленных идеальных растворов, в которых отсутствует взаимодействие между частицами растворенного вещества.

Если жидкость и находящийся над ней пар находятся в замкнутом пространстве, то между жидкостью и паром устанавливается динамическое равновесие. Пар, находящийся над жидкостью, называется насыщенным. Давление его при данной температуре постоянно. Если в жидкости растворить твердое нелетучее вещество, то давление пара над раствором уменьшается и тем сильнее, чем больше концентрация раствора.

I закон Рауля устанавливает зависимость между понижением давления насыщенного пара растворителя над раствором и концентрацией растворенного вещества.

I закон Рауля

Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего неэлектролита равно молярной доле растворенного вещества.

Чем больше концентрация растворенного вещества, тем меньше давление насыщенного пара растворителя над раствором.

35. Диаграмма зависимости давления насыщенного пара от температуры. Изменения температуры кипения и замерзания растворов. Второй закон Рауля.

Любая жидкость может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и парообразном. Между этими состояниями происходят взаимные превращения. Переходы жидкости в другие фазовые состояния – парообразное и твердое – характеризуются соответственно температурами кипения и плавления. Температура кипения жидкости – это температура, при которой давление насыщенного пара над жидкостью равно внешнему (атмосферному) давлению.

Температура замерзания жидкости – это температура, при которой давление насыщенного пара над жидкостью равно давлению насыщенного пара над кристаллами этой жидкости.

где Тк, Тз – температуры кипения и замерзания раствора,

Т0 – температуры кипения или замерзания раство-рителя.

II закон Рауля

Повышение температуры кипения Тк и понижение температуры замерзания Тз разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально моляльной концентрации раствора (b(X) или Сm).

где b(X) или Сm – моляльная концентрация – количество растворенного вещества в 1 кг растворителя, (моль/кг);

36. Второй закон Рауля. Криометрия. Расчёт осмотического давления по понижению температуры замерзания.

где Кэ – эбулиометрическая константа (кг·К·моль^(–1) );

Кк – криометрическая константа (кг·К·моль^(–1) ).

Физический смысл констант Кэ и Кк : при b(X) = 1 моль/кг Кэ = Тк, Кк = Тз . Константы показывают, на сколько градусов выше закипают и на сколько градусов ниже замерзают по сравнению с растворителем одномоляльные растворы. Зависят константы от природы растворителя и не зависят от природы растворенного вещества.

Законы Рауля лежат в основе экспериментальных методов определения молярных масс растворенных веществ – криометрии и эбулиометрии, основанных соответственно на измерении температур замерзания и температур кипения растворов этих веществ. Эти методы широко используются при физико-химическом изучении биологических объектов.

где m(X) – масса растворенного вещества (г);

mр-ль – масса растворителя (кг).