колигативные свойства растворов

11

Тема лекцииТема лекции «Коллигативные «Коллигативные

свойства свойства разбавленных разбавленных

растворов»растворов»

Лектор Лектор доцент Томаровская Татьяна доцент Томаровская Татьяна

АлександровнаАлександровна

КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ

22

План лекции1. Повышение температуры кипения растворов 1. Повышение температуры кипения растворов

неэлектролитов. Эбулиоскопия.неэлектролитов. Эбулиоскопия.2. Понижение температуры замерзания растворов 2. Понижение температуры замерзания растворов

неэлектролитов. Криоскопия.неэлектролитов. Криоскопия.3. Осмос. Осмотическое давление. Осмометрия.3. Осмос. Осмотическое давление. Осмометрия.4. Коллигативные свойства растворов 4. Коллигативные свойства растворов

электролитов.электролитов.5. Применение эбулиоскопии, криоскопии и 5. Применение эбулиоскопии, криоскопии и

осмометрии в фармации.осмометрии в фармации.

Литература1. Фізична і колоїдна хімія / В.І. Кабачний, Л.К. Осіпенко, Л.Д. 1. Фізична і колоїдна хімія / В.І. Кабачний, Л.К. Осіпенко, Л.Д.

Грицан та ін. — Х.: Прапор, 1999. — С. Грицан та ін. — Х.: Прапор, 1999. — С. 91-100.91-100.2. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и 2. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и

коллоидная химия. коллоидная химия. —— М.: Высш. шк., 1990. — 487 с. М.: Высш. шк., 1990. — 487 с.


33

Коллигативными свойстваминазывают

— — свойства разбавленных свойства разбавленных растворов, которыерастворов, которые не зависят не зависят от природы растворенного от природы растворенного вещества, определяются вещества, определяются числом частиц в растворе числом частиц в растворе и и зависят от свойств зависят от свойств растворителярастворителя


Франсуа Мари РаульФрансуа Мари Рауль

44

К коллигативным свойствам относятся

Повышение температуры кипения Повышение температуры кипения растворараствора

Понижение температуры Понижение температуры замерзания растворазамерзания раствора

Осмотическое давлениеОсмотическое давлениеОтносительное понижение Относительное понижение

давления насыщенного пара давления насыщенного пара растворителя над растворомрастворителя над раствором


55

Повышение температуры кипения разбавленных растворов

Раствор кипит при условии, что Раствор кипит при условии, что давление его насыщенного пара давление его насыщенного пара достигает значения атмосферного достигает значения атмосферного давлениядавления


66

Повышение температуры Повышение температуры кипения разбавленных кипения разбавленных

раствороврастворовр

DD

ВВ

О

А СС

К

101,3 кПа

2Т1Т0Т Т

ЕЕ


77

Повышение температуры кипения Повышение температуры кипения растворараствора

(закон Рауля)(закон Рауля)

кип20

исп01

TRT

H

p

p

01исп

20

кип · p

p

H

RTT

20

1

хp

p

Из уравнения Клапейрона—Из уравнения Клапейрона—Клаузиуса:Клаузиуса:


88

(для разбавленных растворов)(для разбавленных растворов)

1

22 n

nx

2исп

20

кип · хH

RTT

(моляльная концентрация)(моляльная концентрация)

11

2

·

1000 ·

Mn

nm

1000

· 12

Mmx


99

mM

H

RTT ·

1000 · 1

исп

20

кип

ml

RTT ·

1000 исп

20

кип

1

исписп M

Hl

(удельная теплота (удельная теплота

испарения растворителя)испарения растворителя)


1010

Еl

RT

исп

20

1000

ЕЕ — — эбулиоскопическая постоянная эбулиоскопическая постоянная

растворителярастворителя, или , или молярное повышениеемолярное повышениее температуры кипениятемпературы кипения. .

ЕЕнн22о о == 0,520,52


1111

m·ЕТ кип

Е Е = = ТТкипкип при при mm = 1= 1

если раствор при этой концентрации если раствор при этой концентрации имеет свойства идеальногоимеет свойства идеального


1212

Эбулиоскопия

- - метод определения молярной метод определения молярной массы вещества, основанный на массы вещества, основанный на измерении повышения измерении повышения температуры кипения растворатемпературы кипения раствора


1313

Эбулиоскопия

кип

1000

1

22

Т·

··ЕМ

65

4

3

2

1

Нагревание

Холодильник 1 — колба; 2 — трубка; 3 — градуированная мензурка; 4 — отверстие для выпускания пара; 5 — термометр Бекмана; 6 — предохранительная трубка


1414

Понижение температуры замерзания раствора


1515


DD

ВВ

О

А СС

К

101,3 кПа

'2Т '

1Т '0Т Т

ЕЕ

р


1616


где где llплпл — удельная теплота плавления — удельная теплота плавления

твердого растворителя,твердого растворителя,

mm —— моляльная концентрация раствора моляльная концентрация раствора

, 1000

'

пл

20

з ml

TRТ


1717

ТТзз = К = К m m

КК — криоскопическая постоянная — криоскопическая постоянная растворителя, или растворителя, или молярное молярное понижение температуры замерзанияпонижение температуры замерзания

ККнн22оо = 1,86 = 1,86


1818

Криоскопия

- - метод определения молярной метод определения молярной массы вещества основанный на массы вещества основанный на измерении понижения измерении понижения температуры замерзания температуры замерзания растворараствора


1919

Криоскопия

з

1000

1

22

Т·

··КМ


2020

Осмос — — самопроизвольный процесс перехода самопроизвольный процесс перехода

растворителя через полупроницаемую растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией в раствор с большей концентрациейконцентрацией

І – поршни, регулирующие давление в растворах α и β,ІІ – полупроницаемая мембрана

α β

І ІІ І

р рр


2121

Осмотическое давление

— — это дополнительное давление, это дополнительное давление, которое необходимо приложить к которое необходимо приложить к полупроницаемой мембране, чтобы полупроницаемой мембране, чтобы предотвратить процесс осмосапредотвратить процесс осмоса


2222

Закон Вант-Гоффа осмотическое давление осмотическое давление

раствора равно такому раствора равно такому давлению, которое имело бы давлению, которое имело бы растворенное вещество, если растворенное вещество, если бы оно при данной бы оно при данной температуре было в температуре было в газообразном состоянии и газообразном состоянии и занимало бы такой же объем, занимало бы такой же объем, который занимает растворкоторый занимает раствор

= cRT= cRT


Якоб ХендрикВант-Гофф

2323

Коллигативные свойства растворов электролитов

— — больше аналогичных свойств больше аналогичных свойств растворов неэлектролитов той же растворов неэлектролитов той же концентрации, т.к. число частиц в концентрации, т.к. число частиц в растворах электролитов больше, за растворах электролитов больше, за счет электролитической диссоциациисчет электролитической диссоциации


2424

Изотонический коэффициент (i )

— — вводится для оценки отклонений от вводится для оценки отклонений от законов Рауля и Вант-Гоффазаконов Рауля и Вант-Гоффа

ТТкип. теоркип. теор, , ТТз. теорз. теор, , теортеор — — значения, рассчитанные значения, рассчитанные по величинам концентраций.по величинам концентраций.

теор

эксп

ттеоз.

эксп з.

ттеокип.

эксп кип.

T

T

T

Ti


2525

Изотонический коэффициент связан со степенью диссоциации

іі = = 1 1 + + (( – – 1)1) ,, – – число ионов, на которые диссоциирует число ионов, на которые диссоциирует

одна молекула электролитаодна молекула электролита

1

1

i


2626

Растворы с одинаковыми Растворы с одинаковыми осмотическими давлениями осмотическими давлениями называют называют изотоническимиизотоническими или или изоосмотическимиизоосмотическими. .

Изотоничность — это одно из Изотоничность — это одно из требований, предъявляемых к требований, предъявляемых к глазным каплям, инфузионным глазным каплям, инфузионным растворам.растворам.


2727

Криоскопический метод применяют в фармации для

определения молярной массы новых лекарственных веществ,

оценки изотонической концентрации.

Для определения молярной массы физиологически активных веществ применяют метод Раста, использующий в качестве растворителя камфору.

Криоскопическая постоянная камфоры 40, Тз в ней получается гораздо больше, чем в воде , а ошибка определения значительно уменьшается.

Измерения по методу Раста проводят, пользуясь

обычным термометром с ценой деления 0,1°.


2828

Эбулиоскопический метод применяют в фармации для

количественного определения спирта

в водно-спиртовых смесях (фармакопейный метод).


2929

Осмометрия

применяют главным образом для применяют главным образом для определения молярных масс определения молярных масс высокомолекулярных веществ высокомолекулярных веществ


Education

колигативные свойства растворов