Двухкомпонентные растворы, один из компонентов которого нелетуч

Изотонический коэффициент i (коэффициент Вант-Гоффа).

Мы показали, что повышение температуры кипения определяется уравнением:

Отсюда молекулярная масса растворенного вещества:

Для многих случаев экспериментальная молярная масса практически равна истинной молярной массе.
Но в ряде случаев экспериментальная молярная масса очень сильно отличается от истинной. Дело в том, что эти эффекты пропорциональны числу растворенных частиц.
=
Например, при растворении сахара в растворе есть одна частица сахара С ,
сахар 1 частица С
а при растворении KCl образуются две частицы KCl
2 частицы KCl
Т.к. , где m-моляльная концентрация растворенного вещества. В этом случае нужно учесть образование двух частиц при растворении KCl.
В случае электролитов вводится понятие изотонического коэффициента (коэффицента Вант–Гоффа i), который показывает, во сколько раз увеличивается число частиц в растворе в результате диссоциации.
В общем случае изотонический коэффициент равен:
i=2
Na i=3
Однако при растворении не все молекулы электролита распадаются на ионы, оценивается степенью электролитической диссоциации, или просто степенью диссоциации, которую обычно обозначают .
Пусть растворили N молекул вещества степень диссоциации равна:
=
Тогда число продиссоциировавших молекул:
N
Неподвергшихся диссоциации молекул в растворе:
N
Пусть при диссоциации одной молекулы образуется 2 иона (обозначим число ионов, на которые распадается молекула через ).Тогда число ионов равно:
N
Число растворенных частиц = N
Тогда изотонический коэффициент равен
i =
i = 1- +
i = 1+ (
Пример. Пусть хлорид натрия неполностью диссоциирует на ионы:
; ;
Тогда изотонический коэффициент равен:
i=1+ ( =1+0,95(2-1)=1,95
Изотонический коэффициент характеризует такие коллигативные свойства растворов электролитов, как повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, осмотическое давление и давление пара растворителя над раствором.
Для растворов электролитов повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания будут описываться следующими выражениями:
; ,
где m – моляльность раствора.
На основании вышеприведенных формул можно вывести формулу для определения истинной молярной массы вещества:
или

Однако, при отделении молярной массы растворенного вещества большое значение имеет выбор растворителя.

Например, криоскопическим методом определили молярную массу уксусной кислоты. В водном растворе молярная масса г/моль, что полностью соответствует формуле. В растворе бензола молярная масса уксусной кислоты равна г/моль. Это указывает на существование в растворе молекул (СН СООН) .Действительно, в бензоле между молекулами уксусной кислоты образуется водородная свзяь:
CH -C

В воде это невозможно, т.к. вода сама образует водородные связи:

CH -C