Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Aururõhu vähendamine lahuse lisamisega
- Keemistemperatuuri tõus segus
- Segu külmumispunkti depressioon
- Lahenduste osmootne rõhk tõuseb
- Kolligatiivsed omadused ja molaarsus
Mootorsõidukite antifriis, neeru dialüüs ja kivisoola kasutamine jäätise valmistamiseks ei tundu olevat midagi ühist. Kuid nad kõik sõltuvad lahuste kolligatiivsed omadused. Need omadused on lahuste füüsikalised omadused, mis sõltuvad ainult lahustunud aine ja lahusti (nt vees oleva soola) osakeste suhtest, mitte lahustunud aine identsusest.
Inimese keharakud, taimerakud ja lahused, näiteks antifriis ja jäätis, sõltuvad kollageetilistest omadustest.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Liiga pikk; ei lugenud (TL; DR)
Kolgatiivseid omadusi on neli: aururõhk, keemistemperatuur, külmumispunkt ja osmootne rõhk. Need lahuste füüsikalised omadused sõltuvad ainult lahustunud aine ja lahusti osakeste arvu suhtest, mitte sellest, milline on lahustunud aine.
Aururõhu vähendamine lahuse lisamisega
Lahusti (näiteks vee) aururõhku tähistatakse p1-ga. See on võrdne üks rõhu atmosfäär.
Kell tasakaal, on lahusti kohal oleva gaasifaasi (näiteks veeauru) osarõhk võrdne pl-ga. Lahustunud aine (nagu lauasool, NaCl) lisamine vähendab lahusti osarõhku gaasifaasis. Aururõhu languse põhjustavad lahuse pinnal olevad lahusti molekulid, mis asendatakse lahustunud molekulidega. Lahusti molekulid aurustuvad välja. Kuna pinnal on vähem lahusti molekule, väheneb aururõhk.
Keemistemperatuuri tõus segus
Lahuse viimine keemiseni aurustab lahusti praktiliselt ära. Keemispunkti tõusvõi lahusti keemistemperatuuri tõstmine toimub sarnasel põhjusel nagu aururõhu langus. Lahustatud aine suurenenud kogus pinnal pärsib lahusti aurustumist, seetõttu vajab see keemistemperatuuri saavutamiseks rohkem energiat.
See eeldab, et lahustunud aine on lendumatu, see tähendab, et sellel on toatemperatuuril madal aururõhk. Lenduv lahusti, mille keemistemperatuur on madalam kui lahusti, võib tegelikult keemistemperatuuri langetada. Benseen on lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) näide.
Segu külmumispunkti depressioon
Lahuse külmumistemperatuur on madalam kui puhta lahusti temperatuur. Külmumispunkt on temperatuur, mille juures vedelik tahkestub 1 atmosfääris. Külmumistemperatuuri langus tähendab, et külmumistemperatuur langeb. See tähendab, et külmumise saavutamiseks peab vedelik olema külmem. Selle põhjuseks on asjaolu, et soluudi olemasolu põhjustab süsteemis rohkem häireid kui ainult lahusti molekulide korral. Seetõttu peab segasema süsteemi mõjudest üle saamiseks olema segu külmem.
Selle kollektiivse omaduse praktiline rakendamine on auto antifriis. Etüleenglükooli (CH2(OH) CH2(OH)) on -33 kraadi (-27,4 kraadi Fahrenheiti), võrreldes 0 kraadi Celsiuse (32 kraadi Fahrenheiti) järgi. Autoradiaatorisse lisatakse antifriisi, nii et enne süsteemi süsteemis oleva vee külmumist peab auto olema palju madalama temperatuuriga.
Lahenduste osmootne rõhk tõuseb
Osmoos tekib siis, kui lahusti molekulid liiguvad läbi poolläbilaskva membraani. Membraani üks külg võiks sisaldada lahustit ja membraani teine külg sisaldaks lahustunud ainet. Lahusti liikumine toimub kõrgema kontsentratsiooniga alalt madalama kontsentratsiooniga alale või kõrgemast keemilisest potentsiaalist madalama keemilise potentsiaalini, kuni saavutatakse tasakaal. See vool toimub loomulikult, nii et voolu peatamiseks tuleb lahustunud poolele avaldada teatavat rõhku.
osmootne rõhk on rõhk, mis selle voolu peataks. Üldiselt suureneb lahuste osmootne rõhk. Mida rohkem on lahustunud molekule, seda rohkem pressitakse lahusti molekule kokku. Lahustunud molekulide olemasolu membraani ühel küljel tähendab seda, et vähem lahusti molekule saab lahuse poole tungida. Osmootne rõhk on otseselt seotud lahustunud aine kontsentratsiooniga: rohkem soluuti tähendab kõrgemat osmootset rõhku.
Kolligatiivsed omadused ja molaarsus
Kolligatiivsed omadused sõltuvad kõik lahuse molaarsusest (m). Molaarsust määratletakse lahustunud moolidena 1 kg lahusti kohta. Enam või vähem lahustunud aine sisaldus suhtega lahustiga mõjutab ülalpool kirjeldatud nelja kolligatiivse omaduse arvutusi.