Ключевое различие - коллигативные свойства электролитов по сравнению с неэлектролитами
Коллигативные свойства - это физические свойства раствора, которые зависят от количества растворенного вещества, но не от природы растворенного вещества. Это означает, что одинаковые количества совершенно разных растворенных веществ могут изменять эти физические свойства в одинаковых количествах. Следовательно, коллигативные свойства зависят от соотношения количества растворенного вещества и количества растворителя. Три основных свойства: снижение давления пара, повышение точки кипения и снижение точки замерзания. Для данного массового отношения растворенного вещества к растворителю все коллигативные свойства обратно пропорциональны молярной массе растворенного вещества. Электролиты - это вещества, которые могут образовывать растворы, способные проводить электричество через этот раствор. Такие растворы известны как растворы электролитов. Неэлектролиты - это вещества, не способные образовывать электролитические растворы. Оба эти типа (электролиты и неэлектролиты) обладают коллигативными свойствами. Ключевое различие между коллигативными свойствами электролитов и неэлектролитов состоит в том, что влияние электролитов на коллигативные свойства очень велико по сравнению с действием неэлектролитов.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные различия
2. Каковы коллигативные свойства электролитов
3. Каковы коллигативные свойства неэлектролитов
4. Сравнение бок о бок - коллигативные свойства электролитов и неэлектролитов в табличной форме
5. Резюме
Каковы коллигативные свойства электролитов?
Коллигативные свойства электролитов - это физические свойства растворов электролитов, которые зависят от количества растворенных веществ, независимо от природы растворенных веществ. Растворенные вещества, присутствующие в электролитических растворах, представляют собой атомы, молекулы или ионы, которые либо потеряли, либо приобрели электроны, чтобы стать электропроводными.
Когда электролит растворяется в растворителе, таком как вода, электролит разделяется на ионы (или любые другие проводящие частицы). Следовательно, растворение одного моля электролита всегда дает два или более моля проводящих частиц. Следовательно, коллигативные свойства электролитов значительно изменяются, когда электролит растворяется в растворителе.
Например, общее уравнение, используемое для описания изменений температуры замерзания и кипения, выглядит следующим образом:
ΔT b = K b m и ΔT f = K f m
ΔT b - повышение точки кипения, а ΔT f - понижение точки замерзания. K b и K f - константа повышения температуры кипения и постоянная депрессии точки замерзания соответственно. m - молярность раствора. Для растворов электролитов приведенные выше уравнения модифицируются следующим образом:
ΔT b = iK b m и ΔT f = iK f m
«I» - ионный множитель, известный как фактор Вант-Гоффа. Этот коэффициент равен количеству молей ионов, отдаваемых электролитом. Следовательно, фактор Вант-Гоффа можно определить, найдя количество ионов, выделяемых электролитом, когда он растворяется в растворителе. Например, значение фактора Вант-Гоффа для NaCl равно 2, а для CaCl 2 - 3.
Рисунок 01: График зависимости химического потенциала от температуры, описывающий понижение точки замерзания и повышение точки кипения.
Однако значения, указанные для этих коллигативных свойств, отличаются от теоретически предсказанных значений. Это связано с тем, что могут быть взаимодействия растворенных веществ и растворителей, которые уменьшают влияние ионов на эти свойства.
Приведенные выше уравнения дополнительно модифицируются для использования для слабых электролитов. Слабые электролиты частично диссоциируют на ионы, поэтому некоторые из ионов не влияют на коллигативные свойства. Степень диссоциации (α) слабого электролита можно рассчитать следующим образом:
α = {(i-1) / (n-1)} х 100
Здесь n - максимальное количество ионов, образующихся на молекулу слабого электролита.
Каковы коллигативные свойства неэлектролитов?
Коллигативные свойства неэлектролитов - это физические свойства неэлектролитических растворов, которые зависят от количества растворенных веществ, независимо от природы растворенных веществ. Неэлектролиты - это вещества, которые не образуют проводящих растворов при растворении в растворителе. Например, сахар является неэлектролитом, потому что, когда сахар растворяется в воде, он существует в молекулярной форме (не диссоциирует на ионы). Эти молекулы сахара не могут проводить электрический ток через раствор.
Количество растворенных веществ, присутствующих в неэлектролитическом растворе, меньше по сравнению с электролитическим раствором. Следовательно, влияние неэлектролитов на коллигативные свойства также очень низкое. Например, степень снижения давления пара при добавлении NaCl выше по сравнению с добавлением сахара в аналогичный раствор.
В чем разница между коллигативными свойствами электролитов и неэлектролитов?
Различать статью в середине перед таблицей
Коллигативные свойства электролитов по сравнению с неэлектролитами |
|
| Коллигативные свойства электролитов - это физические свойства растворов электролитов, которые зависят от количества растворенных веществ, независимо от природы растворенных веществ. | Коллигативные свойства неэлектролитов - это физические свойства неэлектролитических растворов, которые зависят от количества растворенных веществ, независимо от природы растворенных веществ. |
| Растворенные вещества | |
| Электролиты поставляют в раствор больше растворенных веществ за счет диссоциации; следовательно, коллигативные свойства значительно изменяются. | Неэлектролиты обеспечивают растворение в растворе с низким содержанием растворенных веществ, так как отсутствует диссоциация; следовательно, коллигативные свойства существенно не меняются. |
| Влияние на коллигативные свойства | |
| Влияние электролитов на коллигативные свойства очень велико по сравнению с неэлектролитами. | Влияние неэлектролитов на коллигативные свойства очень низкое по сравнению с электролитами. |
Резюме - Коллигативные свойства электролитов по сравнению с неэлектролитами
Коллигативные свойства - это физические свойства растворов, которые зависят не от природы растворенного вещества, а от количества растворенных веществ. Разница между коллигативными свойствами электролитов и неэлектролитов состоит в том, что влияние электролитов на коллигативные свойства очень велико по сравнению с неэлектролитами.
