РАЗДЕЛ 2. КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ
Коллигативными свойствами называют физико-химические свойства растворов, которые обусловлены природой растворителя и числом частиц растворенного вещества в растворе (т.е. концентрацией растворенного вещества), но не зависят от свойств растворенного вещества.
Добавление растворимого вещества к растворителю влияет на изменение физико-химических свойств не только растворенного вещества, но и самого растворителя. Основной причиной изменения свойств растворителя является уменьшение концентрации его свободных молекул. В первую очередь изменяются такие свойства, как давление насыщенного пара растворителя, температуры замерзания и кипения, а также осмотическое давление. Перечисленные четыре свойства относятся к коллигативным свойствам растворов.
Первый закон Рауля
Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества.
Математическим выражением закона Рауля является уравнение:
(Ро – Р1)/Ро = N1,
где N1 – мольная доля растворенного вещества;
Ро - давление насыщенного пара над чистым растворителем;
Р1 - давление насыщенного пара растворителя над раствором.
Давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда ниже, чем, над чистым растворителем (Ро > P1). Явление понижения давления насыщенного пара над раствором вытекает из принципа Ле Шателье. Представим себе равновесие между жидкостью (например, водой) и ее паром:
Н2Ожидк Н2Опар, ΔН > 0, ΔS > 0
Этому равновесию отвечает определенное давление насыщенного пара Ро. Если теперь растворить в воде некоторое количество нелетучего вещества, то часть молекул растворителя будет связываться с этим веществом и не сможет участвовать в диффузии и перераспределении энергии и пойдет процесс, смещающий равновесие влево - конденсация пара. Через некоторое время скорости прямого и обратного процессов сравняются, установится новое равновесие, но при более низком давлении насыщенного пара P1 < Ро .
Рассмотрим следствия, вытекающие из этого утверждения. На фазовой диаграмме однокомпонентной системы линия О*В*, показывающая зависимость давления пара растворителя над раствором, будет расположена ниже аналогичной кривой (ОВ) для чистого растворителя (рис. 4).
Отсюда вытекает первое следствие понижения давления насыщенного пара растворителя над раствором:
Do'stlaringiz bilan baham: |
