си розчинника і розчиненої речовини відповідно,
М1 і М2 - молярні маси розчинника і розчиненої речовини відповідно.
2) Пониження тиску насиченої пари тягне за собою зниження температури замерзання розчину по порівняно з чистим розчинником.
Рідина замерзає при тій температурі, при якій тиск насиченої пари над нею таке ж, як і над кристалами цієї речовини. Так як тиск насиченої пари розчинника над розчином завжди менше, ніж над чистим розчинником, то розбавлений розчин буде замерзати при більш низькій температурі, ніж розчинник. Температурою замерзання розчину вважають ту температуру, при якій в процесі охолодження починають виділятися перші кристали чистого розчинника. Для таких розчинів Рауль знайшов, що зниження температури замерзання розчину Дtз. = T0 - T (t0 - температура замерзання розчинника, t - температура замерзання розчину) пропорційно його моляльну (1 моль в 1000 г розчинника):
Дtз = К В· m, де
Дt - зниження температури замерзання,
m - моляльність розчину,
К - кріоскопічна постійна ("Кріос" - холод).
Фізичний зміст криоскопической постійної До полягає в тому, що вона дорівнює зниженню tз. розчину, що містить 1 моль розчиненої речовини на 1 кг розчинника. Величина К залежить від природи розчиненої речовини, якщо його молекули НЕ дисоціюють і не асоціюють.
Величину К можна розрахувати за формулою
В
T0-температура замерзання розчинника,
l пл - питома теплота плавлення розчинника.
Так як
[моль/кг], то
m1 - маса розчинника,
m2 - маса розчиненої речовини.
3) Підвищення температури кипіння.
Рідина закипає при температурі, при якій тиск насиченої пари рідини стає рівним зовнішньому тиску. Так як тиск насиченої пари розчинів нелетких або малолетучих речовин менше тиску насиченої пари розчинника, то ці розчини киплять при більш високій температурі, ніж розчинник. Для розбавлених розчинів таких речовин Рауль встановив, що підвищення температури кипіння розчину Дtк. = T - t0 пропорційно його моляльну:
Дtк. = Е В· m, де
Е - ебулліоскопіческая постійна ("ебулліос" - кипіти),
m - моляльність розчину. br/>В
T0-температура кипіння розчинника,
lісп. - Питома теплота випаровування розчинника. Величина Е чисельно дорівнює підвищенню tк моляльну розчину за умови збереження властивостей розчину до цієї концентрації. Метод визначення молярної маси на основі вимірювання зниження температури замерзання Дtз розчинів - метод кріоскопії, на основі вимірювання підвищення температури кипіння Дtк. - Ебулліоскопіческій метод. Більш поширений перший метод, так як Дtк розчинів зазвичай мала і на неї впливають такі фактори як зміна зовнішнього тиску, перегрів розчину і т.д. Одним з важливих властивостей розчинів є осмос. Якщо відокремити розчин від розчинника мембраною, проникною лише для частинок розчинника, то буде спостерігатися мимовільний перехід розчинника в розчин. Явище мимовільної дифузії розчинника через напівпроникну перегородку в розчин називається осмосом. Сила, розрахована на одиницю площі мембрани, що змушує переходити розчинник через напівпроникну перегородку в розчин, називається осмотичним тиском. За визначенням Вант-Гоффа осмотичний тиск розбавлених розчинів чисельно одно твору молярної концентрації та температури:
р = з В· R В· T,
де с - молярна концентрація.
Так як з = n/v, де n - Кількість речовини (моль), v - об'єм розчину (л), то
р = n/v В· R В· T,
Залежність осмотичного тиску від пониження тиску пара розчинника над розчином виражається рівняння:
В
де М0 - молярна маса розчинника. Рівняння Вант-Гоффа поширюється тільки на розбавлені розчини. При вивченні властивостей розчинів електролітів (кислоти, луги, солі) було виявлено, що цих розчинів притаманні всі основні властивості розчинів неелектролітів, такі, як зниження тиску насиченої пари над розчином, зниження температури замерзання, підвищення температури кипіння і осмотичний тиск. Однак ці величини для розчинів електролітів виявилися іншими, ніж слід було очікувати, виходячи з їх молярних концентрацій.
Вант-Гофф, щоб застосувати закони розчинів неелектролітів до електролітів, ввів поправочний множник, названий ізотонічним коефіцієнтом i. Цей коефіцієнт показував, у скільки разів спостережуване осмотичний тиск (рtз., рtк.) більше обчисленого, тобто
р = i В· з В· R В· T
Дtз = i В· До В· M
і т.д.
Для розчинів неелектролітів i = 1, для електролітів - i> 1.
У 1887 році С. Арреніус висунув гіпотезу, згідно з якою в розчинах електролітів молекули розпадаються на іони - катіони і аніони. Дуже скоро ця гіпотеза перетворилася в теорію електролітичної дисоціації (ЕРС). Основні положення її такі:
Речовини, що розпадаються на іони в розчинах чи розп...
