Неэлектролиты и электролиты

Осмос. Осмотическое давление

Осмос – это односторонняя диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану.

Рис.5 Схема осмометра:

1 – вода;

2 – раствор;

3 – полупроницаемая мембрана

р-р

H₂O

В результате перехода растворителя в раствор через полупроницаемую мембрану, раствор разбавляется, увеличивается высота столба жидкости h(рис.5). Количественно процесс осмоса характеризуется осмотическим давлением, которое равно давлению столба раствора высотой h. Для расчета осмотического давления используется уравнение Вант - Гоффа, которое выражает зависимость осмотического давления от концентрации растворенного вещества и температуры:

Росм. =См ∙R∙Т, кПа

Если концентрацию растворённого вещества выразить как молярную

С = n/V (число молей растворённого вещества в единице объёма), тогда

Росм ∙V = n∙R∙T или

P_осм = m ∙ R ∙ T/M ∙ V,

R=8,314 Дж/моль∙К (универсальная газовая постоянная)

Это уравнение совпадает с уравнением идеального газа, уравнением Менделеева-Клайперона. Поэтому Вант - Гофф пришёл к выводу, что осмотическое давление равно тому давлению, которое оказывало бы растворённое вещество, если бы оно, находясь в газообразном состоянии при той же температуре, занимало тот же объём, что и раствор.

Одни вещества в растворённом или расплавленном состоянии проводят электрический ток (электролиты), другие в тех же условиях электрический ток не проводят (неэлектролиты).

Свойства растворов относятся к коллигативным свойствам, т.е. к таким свойствам, которые зависят от количества частиц в растворе. Рассчитанные теоретически значения Росм, DТ_кип, DТ_зам для электролитов не совпадают с экспериментальными.

Например: При растворении 1 моля хлорида натрия в 100г воды понижение температуры замерзания раствора составляла не 1,86^о, а 3,36^о, т.е. примерно в 2 раза больше теоретического значения.

Полученные экспериментальные данные приводят к выводу о распаде (диссоциации) молекул электролита в растворе на более мелкие частицы (ионы). Поэтому в уравнения законов Рауля и Вант-Гоффа был введен поправочный коэффициент ί, называемый изотоническим:

D Т_кип = ί ∙ Е · Сm,

DТ_зам = ί ∙К · Сm,

(Р₀ – Р) / Р₀ = ί ∙N_B,

Росм. = ί ∙См∙R∙Т.

Изотонический коэффициент для каждого раствора определяется экспериментально по изменению P_осм или ∆Т_зам или ∆Т_кип:

ί , где

∆Т’- экспериментальное значение,

∆Т – теоретическое значение,

ί – зависит от природы растворенного вещества, концентрации.

С разбавлением раствора величина изотонического коэффициентаувеличивается.

Дата добавления: 2014-10-15