Μείωση της πίεσης ατμών

• Υπάρχουν δύο τύποι φυσικών ιδιοτήτων, οι εκτεταμένες ιδιότητες που αφορούν τη μάζα και ο όγκος και οι έντονες ιδιότητες που σχετίζονται με τη συγκέντρωση και είναι ανεξάρτητες από το μέγεθος και το δείγμα που μελετάται .

• Εκτός από αυτό, υπάρχει η τρίτη ιδιότητα, η οποία βρίσκεται ανάμεσα στην εκτεταμένη και την εντατική ιδιοκτησία, γνωστή ως συλλογική ιδιότητα.

• Οι ιδιότητες που εξαρτώνται από την αναλογία μεταξύ του αριθμού των σωματιδίων του διαλύτη και του αριθμού των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας ονομάζονται συλλογικές ιδιότητες.

• Ο όρος συλλογικό προέρχεται από μια λατινική λέξη που σημαίνει «δένω». Αυτές οι ιδιότητες μπορούν να εκφραστούν σε ποσότητες που περιγράφουν συγκεντρώσεις όπως μοριακότητα, κανονικότητα, μοριακότητα και δεν εξαρτώνται από τα συστατικά που υπάρχουν στο διάλυμα.

• Μεταξύ των τεσσάρων συλλογικών ιδιοτήτων, δηλαδή της ωσμωτικής πίεσης, της ανύψωσης στο σημείο βρασμού, της κατάθλιψης στο σημείο πήξης και της μείωσης της πίεσης ατμών, το άρθρο θα συζητήσει τη συλλογική ιδιότητα που ασχολείται με τη μείωση της τάσης ατμών.

• Η μείωση της τάσης ατμών, η άνοδος του συντελεστή βρασμού, η μείωση του παράγοντα παγώματος και το οσμωτικό στρες είναι όλα παραδείγματα συνεργατικών ιδιοτήτων.

• Αυτό το μικρό σύμπλεγμα κατοικιών έχει σημαντικές επιπτώσεις σε μια ποικιλία φυτικών φαινομένων και τεχνολογικών εφαρμογών, όπως εξηγείται σε αυτήν την ενότητα.

• Σκεφτείτε ένα ποτήρι ζέσεως που περιέχει διαλύτη του οποίου η επιφάνεια καταλαμβάνεται από ένα καθαρό μόριο διαλύτη. Μόλις προσθέσετε μη πτητική διαλυμένη ουσία στον παραπάνω διαλύτη, η επιφάνεια του ποτηριού γεμίζει τώρα με διαλυμένη ουσία, καθώς και με διαλύτη, μειώνοντας τελικά τα μόρια του διαλύτη που υπάρχουν στην επιφάνεια.

• Σε αυτήν την περίπτωση, υπήρξε μείωση της τάσης ατμών λόγω της προσθήκης σωματιδίων διαλυμένης ουσίας και κανένας άλλος παράγοντας όπως η θερμοκρασία και η συγκέντρωση δεν επηρέασαν την τάση ατμών. Στην περίπτωση αυτή, Po είναι η τάση ατμών του διαλύτη και Ps η τάση ατμών του διαλύματος.

• Η αναλογία ή η διαφορά μεταξύ της τάσης ατμών του διαλύτη και του διαλύματος θα μας δώσει μια μείωση της τάσης ατμών και η αναλογία Po– Ps / Po ονομάζεται σχετική μείωση της τάσης ατμών.

Λόμος Raoult

Το έτος 1886, ο Raoult βρήκε μια σχέση μεταξύ της σχετικής μείωσης της τάσης ατμών και του μοριακού κλάσματος και τον ονόμασε νόμο του Raoult. Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η σχετική μείωση της τάσης ατμών είναι ίση με το μοριακό κλάσμα της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα από τη σχέση:

(Po– Ps )/ Po =n / n+N

Εδώ,

Όχι . γραμμομορίων διαλυμένης ουσίας =n

Όχι . γραμμομορίων διαλύτη =N

Ατμός πίεση καθαρού διαλύτη =p0

Ατμός πίεση διαλύματος=Ps

Αύξηση στο σημείο βρασμού:Εάν μια μη πτητική διαλυμένη ουσία εισάγεται σε έναν διαλύτη, το σημείο βρασμού του διαλύτη αυξάνεται. Σε μια τέτοια περίπτωση, η μοριακή συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας που προστίθεται στο διάλυμα και η αύξηση του σημείου βρασμού είναι ευθέως ανάλογες μεταξύ τους. Ένα τέτοιο φαινόμενο ονομάζεται ανύψωση σε σημείο βρασμού.

Σκεφτείτε την εξίσωση:

ΔTb =Kbm =(1000 w2) (w1 M2) 

Λόγω της αύξησης του σημείου βρασμού, τα αποτελέσματα υποδεικνύονται από:

ΔTb =(Kb × 1000 × w2) / (w1 × M2)

Στην παραπάνω εξίσωση, το μοριακό βάρος της διαλυμένης ουσίας γίνεται:

M2 =(Kb × 1000 × w2) / (w1 × △Tb ).

Εδώ, 

w1 =μάζα διαλύτη

w2=μάζα διαλυμένης ουσίας

M2=μοριακή μάζα διαλυμένης ουσίας 

m =molality

Το Kb είναι μια σταθερά που ονομάζεται σταθερά ανύψωσης σημείου βρασμού.

Οσμωτική πίεση :Η πίεση που απαιτείται για να αποτραπεί η διάχυση του νερού σε ένα φράγμα που δημιουργείται μέσω της όσμωσης ονομάζεται οσμωτική πίεση. Η διάχυση του νερού σε μια ημιπερατή μεμβράνη είναι γνωστή ως όσμωση. Ως αποτέλεσμα, οι διαλυμένες ουσίες δεν μπορούν να κινηθούν κατά μήκος της ημιπερατής μεμβράνης καθώς δεν μπορούν να περάσουν.

Σκεφτείτε το ακόλουθο παράδειγμα:

π=CRT

Πού,

π =συμβολίζεται ως οσμωτική πίεση.

C=Μοριακή συγκέντρωση του διαλύματος ( Ο αριθμός των ατόμων, ιόντων ή μορίων σε μια διαλυμένη ουσία μετριέται σε μοριακή συγκέντρωση.)

R=Καθολική σταθερά αερίου.

T=Θερμοκρασία σε βαθμούς ή Kelvin.

Κατάθλιψη στο σημείο πήξης :Όταν μια μη πτητική διαλυμένη ουσία εισάγεται σε έναν διαλύτη, το σημείο πήξης του διαλύτη μειώνεται. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται Κατάθλιψη στο σημείο πήξης. Για παράδειγμα,

• Προσθήκη αλατιού στο νερό.

• Ανάμιξη νερού με αλκοόλ.

Το σημείο πήξης του διαλύματος ή του συνδυασμού που προκύπτει είναι χαμηλότερο από αυτό ενός καθαρού διαλύτη. Η μοριακή συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας του διαλύματος και η μείωση του σημείου πήξης είναι ευθέως ανάλογες.

Αυτή η μείωση στο σημείο πήξης εκφράζεται με την εξίσωση:

ΔTf =Kf × m.

Το Tf είναι η κατάθλιψη του σημείου πήξης σε αυτό εξίσωση.

Συμπέρασμα

Ενώ οι διαφορετικές ιδιότητες έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά, το άρθρο εστιάζει στη μείωση της πίεσης ατμών. Είναι αρκετά προφανές από το νόμο του Raoult ότι το μοριακό κλάσμα των διαλυμένων ουσιών σχετίζεται με τη μείωση της τάσης ατμών. Επίσης, ο αριθμός των σωματιδίων διαλυμένης ουσίας που υπάρχουν στο διάλυμα μειώνει τη σχετική τάση ατμών του διαλύτη. Ήταν επίσης προφανές ότι η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας/διαλύτη δεν παίζει σημαντικό ρόλο στη μείωση της τάσης ατμών.