Peamine erinevus - elektrolüütide ja mitteelektrolüütide kollektiivsed omadused
Kollektiivsed omadused on lahuse füüsikalised omadused, mis sõltuvad soluudi kogusest, kuid mitte soluudi olemusest. See tähendab, et sarnased kogused täiesti erinevaid lahustuvaid aineid võivad neid füüsikalisi omadusi sarnastes kogustes muuta. Seega sõltuvad kolligatiivsed omadused lahustunud aine ja lahusti koguse suhtest. Kolm peamist kolligatiivset omadust on aururõhu langetamine, keemistemperatuuri tõus ja külmumistemperatuuri langus. Antud lahustunud aine ja lahusti massi suhte korral on kõik kolligatiivsed omadused pöördvõrdelised lahustunud aine molaarmassiga. Elektrolüüdid on ained, mis võivad moodustada lahuseid, mis suudavad selle lahuse kaudu elektrit juhtida. Selliseid lahuseid tuntakse elektrolüütiliste lahustena. Mitteelektrolüüdid on ained, mis ei ole võimelised moodustama elektrolüütilisi lahuseid. Mõlemal nimetatud tüübil (elektrolüütidel ja mitteelektrolüütidel) on kolligatiivsed omadused. Peamine erinevus elektrolüütide ja mitteelektrolüütide kolligatiivsete omaduste vahel on see, et elektrolüütide mõju kolligatiivsetele omadustele on mitteelektrolüütidega võrreldes väga kõrge.
SISU
1. Ülevaade ja
põhierinevus 2. Mis on elektrolüütide kolligatiivsed omadused
3. Mis on mitteelektrolüütide kolligatiivsed omadused
4. Kõrvuti võrdlus - elektrolüütide vs mitteelektrolüütide kollektiivsed omadused tabelina
5. Kokkuvõte
Mis on elektrolüütide kolligatiivsed omadused?
Elektrolüütide kollektiivsed omadused on elektrolüütiliste lahuste füüsikalised omadused, mis sõltuvad soluutide kogusest, sõltumata soluutide olemusest. Elektrolüütilistes lahustes sisalduvad soluudid on aatomid, molekulid või ioonid, mis on kaotanud või saanud elektrone elektrit juhtivaks muutumiseks.
Kui elektrolüüt lahustatakse sellises lahustis nagu vesi, eraldub elektrolüüt ioonideks (või muudeks juhtivateks liikideks). Seetõttu annab ühe mooli elektrolüüdi lahustamine alati kaks või enam mooli juhtivaid liike. Seega muutuvad elektrolüütide kolligatiivsed omadused märkimisväärselt, kui elektrolüüt lahustis lahustatakse.
Näiteks külmumis- ja keemistemperatuuri muutuste kirjeldamisel kasutatud üldvalem on järgmine:
ΔT b = K b m ja ΔT f = K f m
AT b on keemistemperatuuri tõusu ja AT f on külmumistemperatuur depressiooni. K b ja K f on vastavalt keemistemperatuuri kõrguskonstant ja külmumistemperatuuri languskonstant. m on lahuse molaarsus. Elektrolüütiliste lahuste puhul muudetakse ülaltoodud võrrandeid järgmiselt:
ΔT b = iK b m ja ΔT f = iK f m
“I” on ioonikordaja, mida nimetatakse Van't Hoffi teguriks. See tegur võrdub elektrolüüdi poolt antud ioonide moolide arvuga. Seetõttu saab Van't Hoffi koefitsiendi määrata, leides lahustis lahustunud elektrolüüdi poolt eralduvate ioonide arvu. Näiteks Van't Hoffi teguri väärtus NaCl jaoks on 2 ja CaCl 2 puhul 3.
Joonis 01: graafik, mis näitab keemilist potentsiaali temperatuuri suhtes ja kirjeldab külmumispunkti depressiooni ja keemispunkti kõrgust
Nende kolligatiivsete omaduste jaoks antud väärtused erinevad teoreetiliselt ennustatud väärtustest. Seda seetõttu, et võivad esineda lahustunud ja lahusti koostoimed, mis vähendavad ioonide mõju nendele omadustele.
Ülaltoodud võrrandeid modifitseeritakse veelgi, et neid saaks kasutada nõrkade elektrolüütide jaoks. Nõrgad elektrolüüdid dissotsieeruvad osaliselt ioonideks, mistõttu mõned ioonid ei mõjuta kolligatiivseid omadusi. Nõrga elektrolüüdi dissotsiatsiooniastet (α) saab arvutada järgmiselt:
a = {(i-1) / (n-1)} x 100
Siin on n maksimaalse moodustunud ioonide arv nõrga elektrolüüdi molekuli kohta.
Mis on nonelektrolüütide kolligatiivsed omadused?
Mittelektrolüütide kollektiivsed omadused on mitteelektrolüütiliste lahuste füüsikalised omadused, mis sõltuvad soluudi kogusest, olenemata soluudi olemusest. Mitteelektrolüüdid on ained, mis lahustis lahustatuna ei tekita juhtivaid lahuseid. Näiteks on suhkur mitteelektrolüüt, kuna suhkur vees lahustades eksisteerib see molekulaarsel kujul (ei eraldu ioonideks). Need suhkrumolekulid ei suuda lahuse kaudu elektrivoolusid juhtida.
Mitteelektrolüütilises lahuses sisalduvate lahustunud ainete arv on väiksem kui elektrolüütilises lahuses. Seetõttu on ka nonelektrolüütide mõju kolligatiivsetele omadustele väga madal. Näiteks on NaCl lisamise abil aururõhu langetamise aste suurem kui suhkru lisamisel sarnasele lahusele.
Mis vahe on elektrolüütide ja mitteelektrolüütide kolligatiivsete omaduste vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Elektrolüütide ja mittelektrolüütide kollektiivsed omadused |
|
| Elektrolüütide kollektiivsed omadused on elektrolüütiliste lahuste füüsikalised omadused, mis sõltuvad soluudi kogusest, olenemata soluutide olemusest. | Mittelektrolüütide kollektiivsed omadused on mitteelektrolüütiliste lahuste füüsikalised omadused, mis sõltuvad soluudi kogusest, olenemata soluudi olemusest. |
| Soluudid | |
| Elektrolüüdid annavad lahusele rohkem lahustunud aineid dissotsieerumise teel; seega on kolligatiivsed omadused oluliselt muutunud. | Mittelektrolüüdid annavad lahusele vähe lahustunud aineid, kuna dissotsiatsiooni ei toimu; seega ei muutu kolligatiivsed omadused oluliselt. |
| Mõju kollektiivsetele omadustele | |
| Elektrolüütide mõju kolligatiivsetele omadustele on mitteelektrolüütidega võrreldes väga kõrge. | Mittelektrolüütide mõju kolligatiivsetele omadustele on elektrolüütidega võrreldes väga madal. |
Kokkuvõte - elektrolüütide ja mitteelektrolüütide kollektiivsed omadused
Kollektiivsed omadused on lahuste füüsikalised omadused, mis ei sõltu soluudi olemusest, vaid lahustunud ainete hulgast. Elektrolüütide ja mitteelektrolüütide kolligatiivsete omaduste erinevus seisneb selles, et elektrolüütide mõju kolligatiivsetele omadustele on väga suur võrreldes nonelektrolüütidega.
