Понижение температуры замерзания разбавленного раствора пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества

Осмотическое давление разбавленных идеальных растворов численно равно тому давлению, которое оказывало бы растворенное вещество, если бы при данной температуре оно в виде газа занимало объем раствора.

2. Давление насыщенного пара растворителя.

Важной характеристикой веществ, находящихся в жидком или твердом состоянии, является давление насыщенного пара. Давление насыщенного пара определяет при данной температуре равновесие между жидким (твердым) и газообразным состоянием вещества, которое устанавливается на границе раздела фаз. В любом растворе концентрация молекул растворителя в поверхностном слое меньше, чем в чистом растворителе, и равновесие может быть достигнуто при меньшем давлении насыщенного пара.

Под давлением насыщенного пара вещества понимают давление его паров в отсутствие других газов, в частности воздуха.

Первый закон Рауля:

Для разбавленных растворов относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно молярной доле растворенного вещества в растворе.

где р₀ – давление насыщенного пара растворителя над чистым растворителем;

р - давление насыщенного пара растворителя над раствором;

n_в – мольная доля растворенного вещества.

Следующая закономерность, характеризующая поведение растворов, относится к изменению температур кристаллизации и кипения при переходе от чистого растворителя к раствору.

3. Понижение температуры замерзания раствора (криоскопия).

При понижении температуры давление пара над раствором снижается, и когда оно становится равным давлению пара соответствующей твердой фазы, жидкость замерзает. Давление пара над раствором ниже давления пара над чистым растворителем, поэтому раствор будет замерзать при более низкой температуре, т.е. температура кристаллизации раствора всегда ниже температуры кристаллизации чистого растворителя.

Т_замерз – температура, при которой Р_н.п. над жидкостью становится равным Р_н.п. над кристаллами этой жидкости (при Т_зам начинают выделяться первые кристаллы).

ΔТ_зам = Т_з^/ - Т_з

ΔТ_зам - понижение температуры замерзания

Т_зам измеряется с помощью специальных метастатических ртутных термометров (термометров Бекмана) с ценой деления 0.01 К. Такие термометры имеют шкалу только на 5 К, но снабжены дополнительным резервуаром для ртути, позволяющим настроить его на любые абсолютные температуры от 260 до 380 К.

Второй закон Рауля:

ΔТ_замерз = К∙b,

ΔТ_замерз = i·К·m, (для р-ров электролитов)

где b – моляльность;

К - криоскопическая константа, зависящая только от природы растворителя и не зависящая от природы растворенного вещества. Для воды К=1.86, для бензола К=5,07.

4. Повышение температуры кипения раствора (эбуллиоскопия). Помимо криоскопического метода в химии применяется эбуллиоскопический метод, основанный на измерении температуры кипения растворов.

При повышении температуры давление пара над раствором растет, и когда оно достигает внешнего давления, наблюдается кипение раствора. Давление пара над раствором ниже давления пара над чистым растворителем, поэтому равенство давления пара и внешнего давления будет достигнуто при более высокой температуре, т.е. температура кипения раствора всегда выше, чем тепмпература кипения чистого растворителя.

Второй закон Рауля:

Дата добавления: 2014-01-20