Второй закон Рауля, применение. Криоскопия и эбулиоскопия

Математическое выражение второго закона Рауля имеет вид:

(8.3)

где К – криоскопическая константа, град/моль,

Е − эбулиоскопическая константа, град/моль

m – моляльная концентрация растворенного вещества.

Согласно второму закону Рауля: понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов прямо пропорционально моляльной концентрации неэлектролита и не зависит от его природы.

Определяя экспериментально ∆t_зам и ∆t_кип растворов берут произвольные небольшие навески растворённого вещества В – g_B и растворителя А – g_A. Тогда моляльная концентрация раствора равна:

(8.4)

и

(8.5)

Из приведенных формул (8.5) на основе второго закона Рауля можно определить молярную массу растворенного вещества М_B, например:

При m = 1, Следовательно, К характеризует моляльное ∆t_{зам. раствора}, Е – моляльное ∆t_{кип. раствора}.

К и Е – величины условные (рассчитаны для моляльного раствора по данным разбавленных растворов). Обе константы характерны для данного растворителя, они не зависят от природы и концентрации растворенного вещества при стандартных условиях, табулированы в справочниках. Могут быть рассчитаны по формулам:

(8.7)

где ∆Н_пл. – энтальпия плавления растворителя,

∆Н_исп – энтальпия испарения растворителя.

∆t_кип зависит от природы растворителя и концентрации растворенного вещества, но не зависит от природы растворенного вещества.

Криоскопия – метод, основанный на измерении ∆t_зам. растворов. Служит в биологии и химии для определения суммарной концентрации клеточного сока растений, концентрации почвенных растворов, молярной массы растворенного вещества М_B и т. д.

Эбулиоскопия – метод, основанный на измерении ∆t_кип. растворов, также используется на практике для вышеуказанных целей.

Первый и второй законы Рауля справедливы для разбавленных растворов неэлектролитов. В случае электролитов число частиц в растворе за счет электролитической диссоциации резко возрастает и в расчетные формулы следует вводить поправки.

Если n – число ионов, образующихся из одной молекулы в растворе электролита, N – число молекул растворенного вещества, то общее число частиц в растворе составляет:

если ,

где i – изотонический коэффициент, коэффициент Вант – Гоффа.

Таким образом в случае растворов электролитов уравнение второго закона Рауля имеет вид:

;

(8.9)

Отсюда ;

(8.10)

Дата добавления: 2014-01-07