Συλλογικές ιδιότητες Φυσικές ή Χημικές

Μια συλλογική ιδιότητα είναι μια ιδιότητα ενός διαλύματος που προσδιορίζεται από την αναλογία του συνολικού αριθμού των σωματιδίων διαλυμένης ουσίας (μέσα στο διάλυμα) προς τον συνολικό αριθμό των σωματιδίων του διαλύτη. Η χημική σύνθεση των συστατικών του διαλύματος δεν έχει καμία σχέση με τις συλλογικές ιδιότητες.

Ως αποτέλεσμα, οι συλλογικές ιδιότητες μπορούν να συνδεθούν με μια ποικιλία ιδιοτήτων που εκφράζουν την εστίαση ενός διαλύματος, όπως η μοριακότητα, η κανονικότητα και η μοριακότητα. Οι τέσσερις συλλογικές ιδιότητες που μπορούν να αποδειχθούν μέσω μιας απόκρισης είναι:

• Αύξηση του συντελεστή βρασμού
• Κατάθλιψη που προκαλείται από τον παράγοντα παγώματος
• Σχετικά χαμηλότερη τάση ατμών
• Οσμωτική πίεση

Ο όρος «colligative» προέρχεται από τη λατινική λέξη «colligate», που σημαίνει «να είσαι βέβαιος από κοινού». Οι συλλογικές ιδιότητες μας βοηθούν να κατανοήσουμε πώς οι ιδιότητες της απόκρισης σχετίζονται με την προσοχή μιας διαλυμένης ουσίας μέσα στο διάλυμα ενώ διαμορφώνουμε ένα διάλυμα.

Τι είναι οι συλλογικές ιδιότητες και πώς λειτουργούν;

Μερικές κατοικίες βασίζονται αποκλειστικά στο εύρος των υπολειμμάτων διαλυμένης ουσίας και όχι πλέον στη μορφή της διαλυμένης ουσίας σε αραιά διαλύματα που περιέχουν μη πτητική διαλυμένη ουσία. Οι συλλογικές ιδιότητες είναι αυτό που ονομάζονται. Σε αραιά διαλύματα, αυτές οι κατοικίες είναι συχνά εμφανείς.

Οι συλλογικές ιδιότητες είναι ανάλογες με τις ιδιότητες που μπορούν να ληφθούν με τη διάλυση μιας μη πτητικής διαλυμένης ουσίας σε έναν διαλύτη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι ιδιότητες του διαλύτη μεταβάλλονται από τη διαλυμένη ουσία, τα υπολείμματα της οποίας αφαιρούν ένα μέρος των μορίων του διαλύτη από την υγρή φάση. Αυτό επηρεάζει την εσωτερική έκπτωση της συνείδησης του διαλύτη.

Εν τω μεταξύ, οι συλλογικές ιδιότητες λέγεται ότι είναι αντιστρόφως ανάλογες με τη μοριακή μάζα της διαλυμένης ουσίας όταν μιλάμε για τη συγκεκριμένη αναλογία μάζας διαλυμένης ουσίας-διαλύτη.

Παραδείγματα συλλογικών ιδιοτήτων

Μπορούμε να εξετάσουμε τις συλλογικές ιδιότητες των λύσεων εξετάζοντας τις ακόλουθες περιπτώσεις. Όταν προσθέτετε μια πρέζα αλάτι σε ένα ποτήρι γεμάτο νερό, το σημείο πήξης πέφτει σημαντικά κάτω από την αναμενόμενη τιμή. Εναλλακτικά, η θερμοκρασία βρασμού του αυξάνεται και το διάλυμα μπορεί να έχει χαμηλότερη τάση ατμών. Υπάρχουν επίσης αλλαγές στο ωσμωτικό του στρες.

Ομοίως, όταν προσθέτουμε αλκοόλ στο νερό, το σημείο πήξης του διαλύματος πέφτει κάτω από την κανονική θερμοκρασία. Αυτό ισχύει τόσο για το φυσικό νερό όσο και για το αλκοόλ.

Η μείωση του στρες των ατμών, η αύξηση του παράγοντα βρασμού, η μείωση του παράγοντα κατάψυξης και το οσμωτικό στρες είναι όλα παραδείγματα συλλογικών ιδιοτήτων. Αυτό το μικρό σύμπλεγμα κατοικιών έχει σημαντικές επιπτώσεις για διάφορα φυτικά φαινόμενα και τεχνολογικές εφαρμογές, όπως εξηγείται σε αυτήν την ενότητα.

Διαφορετικοί τύποι συλλογικών ιδιοτήτων λύσεων

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι συλλογικών ιδιοτήτων για μια λύση. Μερικά από αυτά είναι η μείωση της τάσης ατμών, η αύξηση του παράγοντα βρασμού, η απελπισία του παράγοντα κατάψυξης και η οσμωτική καταπόνηση.

• Μείωση πίεσης ατμών

Τα μόρια ενός φυσικού διαλύτη καταλαμβάνουν ολόκληρο το δάπεδο σε έναν φυσικό διαλύτη. Εάν προστεθεί μια μη σταθερή διαλυμένη ουσία στον διαλύτη, το δάπεδο περιέχει τώρα τόσο τη διαλυμένη ουσία όσο και τα μόρια του διαλύτη, μειώνοντας την αναλογία του δαπέδου που καλύπτεται από τα μόρια του διαλύτη. Επειδή η τάση ατμών της απόκρισης οφείλεται αποκλειστικά στον διαλύτη, η τάση ατμού του διαλύματος βρέθηκε να είναι χαμηλότερη από αυτή του φυσικού διαλύτη στην ίδια θερμοκρασία.

• Υψόμετρο σημείου βρασμού

Η θερμοκρασία στην οποία η τάση ατμού ισούται με την ατμοσφαιρική τάση είναι γνωστή ως ο συντελεστής βρασμού ενός υγρού. Γνωρίζουμε ότι όταν ένα μη πτητικό υγρό προστίθεται σε έναν φυσικό διαλύτη, η τάση ατμών του διαλύματος μειώνεται. Για να γίνει η τάση ατμού ίση με την ατμοσφαιρική παραμόρφωση, πρέπει να αυξήσουμε τη θερμοκρασία του διαλύματος. Η ανύψωση του συντελεστή βρασμού αναφέρεται στη διαφορά μεταξύ του συντελεστή βρασμού του διαλύματος και του συντελεστή βρασμού του φυσικού διαλύτη.

• Πτώση σημείου παγώματος

Η θερμοκρασία στην οποία η τάση ατμών του υγρού μιας ουσίας είναι ίση με τον ατμό του συγκρίσιμου στάβλου αναφέρεται ως παράγοντας πήξης της ουσίας. Σύμφωνα με το νόμο του Raoult, όταν μια μη πτητική διαλυμένη ουσία  παρέχεται στον διαλύτη, η τάση ατμών μειώνεται και ο διαλύτης έχει τώρα την ίδια τάση ατμού με έναν σταθερό διαλύτη σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Η διαφορά μεταξύ του παράγοντα πήξης ενός φυσικού διαλύτη και της απόκρισής του ονομάζεται απόγνωση στον παράγοντα κατάψυξης.

• Οσμωτική πίεση είναι ένας όρος που αναφέρεται στην ποσότητα νερού

Όταν μια ημιπερατή μεμβράνη τοποθετείται μεταξύ ενός διαλύματος και ενός διαλύτη, μόρια διαλύτη εισέρχονται στο διάλυμα μέσω αυτής της συγκεκριμένης μεμβράνης, αυξάνοντας την ποσότητα του διαλύματος. Αυτό το ημιπερατό φράγμα επιτρέπει στα πιο αποτελεσματικά μόρια διαλύτη να ρέουν μέσα από αυτό, αλλά απαγορεύει μεγαλύτερα μόρια όπως η διαλυμένη ουσία να περάσουν μέσα από αυτό.

Η όσμωση είναι η αυθόρμητη διέλευση των μορίων του διαλύτη από έναν φυσικό διαλύτη σε ένα διάλυμα ή από ένα αραιό σε ένα συμπυκνωμένο διάλυμα πάνω από μια ημιπερατή μεμβράνη.

Εάν ασκηθεί λίγο περισσότερη πίεση από την πλευρά απόκρισης, η ολίσθηση των μορίων του διαλύτη μέσω της ημιπερατής μεμβράνης μπορεί να σταματήσει ή να τερματιστεί. Το οσμωτικό στέλεχος του διαλύματος ορίζεται ως ένα στέλεχος που απλώς σταματά τον διαλύτη να ολισθαίνει ή να κινείται μέσω της μεμβράνης προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Συμπέρασμα:

Οι φυσικές αλλαγές που συμβαίνουν όταν μια διαλυμένη ουσία προστίθεται σε έναν διαλύτη είναι γνωστές ως συλλογικά χαρακτηριστικά. Οι συλλογικές ιδιότητες επηρεάζονται από τον αριθμό των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας, καθώς και από την ποσότητα του διαλύτη που υπάρχει, αλλά όχι από το είδος των σωματιδίων της διαλυμένης ουσίας, αν και επηρεάζονται από τον τύπο του διαλύτη.

Η συγκέντρωση μορίων ή ιόντων διαλυμένης ουσίας, αλλά όχι η ταυτότητα της διαλυμένης ουσίας, καθορίζει τις συλλογικές ιδιότητες των διαλυμάτων. Η μείωση της πίεσης ατμών, η ανύψωση του σημείου βρασμού, η κατάθλιψη του σημείου πήξης και η μείωση της οσμωτικής πίεσης είναι όλα παραδείγματα συλλογικών ιδιοτήτων.