Kľúčový rozdiel - koligatívne vlastnosti elektrolytov vs. neelektrolyty
Koligatívne vlastnosti sú fyzikálne vlastnosti roztoku, ktoré závisia od množstva rozpustenej látky, nie však od jej povahy. To znamená, že podobné množstvo úplne odlišných rozpustených látok môže meniť tieto fyzikálne vlastnosti v podobných množstvách. Preto koligatívne vlastnosti závisia od pomeru množstva rozpustenej látky a množstva rozpúšťadla. Tri hlavné koligatívne vlastnosti sú zníženie tlaku pár, zvýšenie bodu varu a zníženie bodu mrazu. Pre daný hmotnostný pomer rozpustenej látky a rozpúšťadla sú všetky koligatívne vlastnosti nepriamo úmerné molárnej hmotnosti rozpustenej látky. Elektrolyty sú látky, ktoré môžu vytvárať roztoky schopné viesť elektrinu cez tento roztok. Takéto roztoky sú známe ako elektrolytické roztoky. Žiadne elektrolyty sú látky, ktoré nie sú schopné vytvárať elektrolytické roztoky. Oba tieto typy (elektrolyty a neelektrolyty) majú koligatívne vlastnosti. Kľúčový rozdiel medzi koligatívnymi vlastnosťami elektrolytov a neelektrolytov je ten, že účinok elektrolytov na koagulačné vlastnosti je veľmi vysoký v porovnaní s účinkom neelektrolytov.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú koligatívne vlastnosti elektrolytov
3. Čo sú koligatívne vlastnosti neelektrolytov
4. Porovnanie vedľa seba - koligatívne vlastnosti elektrolytov vs. neelektrolyty vo forme tabuľky
5. Zhrnutie
Čo sú spoločné vlastnosti elektrolytov?
Koligatívne vlastnosti elektrolytov sú fyzikálne vlastnosti elektrolytických roztokov, ktoré závisia od množstva rozpustených látok bez ohľadu na ich povahu. Rozpustené látky prítomné v elektrolytických roztokoch sú atómy, molekuly alebo ióny, ktoré buď stratili alebo získali elektróny, aby sa stali elektricky vodivými.
Keď sa elektrolyt rozpustí v rozpúšťadle, ako je voda, elektrolyt sa rozdelí na ióny (alebo iné vodivé látky). Preto pri rozpustení jedného molu elektrolytu vždy vzniknú dva alebo viac mólov vodivých látok. Preto sa koligatívne vlastnosti elektrolytov podstatne menia, keď sa elektrolyt rozpustí v rozpúšťadle.
Napríklad všeobecná rovnica použitá pri opise zmien bodu tuhnutia a bodu varu je nasledovná, ΔT b = K b m a ΔT f = K f m
ΔT b je zvýšenie bodu varu a ΔT f je depresia bodu mrazu. K b a K f sú konštanty elevačnej teploty varu a depresie konštantné. m je molarita roztoku. Pre elektrolytické roztoky sa vyššie uvedené rovnice upravujú takto, ΔT b = iK b m a ΔT f = iK f m
„I“je iónový multiplikátor známy ako Van't Hoffov faktor. Tento faktor sa rovná počtu mólov iónov daných elektrolytom. Preto Van't Hoffov faktor možno určiť zistením počtu iónov uvoľnených elektrolytom, keď je rozpustený v rozpúšťadle. Napríklad, hodnota Van't Hoff faktora NaCl je 2 a CaCl 2, to je 3.
Obrázok 01: Graf ukazujúci chemický potenciál proti teplote popisujúci depresiu bodu mrazu a zvýšenie bodu varu
Hodnoty uvedené pre tieto koligatívne vlastnosti sa však líšia od teoreticky predpovedaných hodnôt. Môže to byť preto, že môžu existovať interakcie rozpustenej látky a rozpúšťadla, ktoré znižujú účinok iónov na tieto vlastnosti.
Vyššie uvedené rovnice sú ďalej modifikované tak, aby sa používali pre slabé elektrolyty. Slabé elektrolyty sa čiastočne disociujú na ióny, a preto niektoré z iónov neovplyvňujú koligatívne vlastnosti. Stupeň disociácie (α) slabého elektrolytu možno vypočítať nasledovne, α = {(i-1) / (n-1)} x 100
Tu je n maximálny počet iónov vytvorených na molekulu slabého elektrolytu.
Čo sú kolateratívne vlastnosti neelektrolytov?
Koligatívne vlastnosti neelektrolytov sú fyzikálne vlastnosti neelektrolytických roztokov, ktoré závisia od množstva rozpustených látok bez ohľadu na ich povahu. Neelektrolyty sú látky, ktoré po rozpustení v rozpúšťadle nevytvárajú vodivé roztoky. Napríklad cukor je neelektrolyt, pretože keď je cukor rozpustený vo vode, existuje v molekulárnej forme (nerozdeľuje sa na ióny). Tieto molekuly cukru nie sú schopné viesť cez prúd elektrické prúdy.
Počet rozpustených látok v neelektrolytickom roztoku je menší v porovnaní s elektrolytickým roztokom. Preto je účinok neelektrolytov na koligatívne vlastnosti tiež veľmi nízky. Napríklad stupeň zníženia tlaku pár pridaním NaCl je vyšší v porovnaní s pridaním cukru do podobného roztoku.
Aký je rozdiel medzi koligatívnymi vlastnosťami elektrolytov a neelektrolytov?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Koligatívne vlastnosti elektrolytov vs. neelektrolyty |
|
| Koligatívne vlastnosti elektrolytov sú fyzikálne vlastnosti elektrolytických roztokov, ktoré závisia od množstva rozpustených látok bez ohľadu na ich povahu. | Koligatívne vlastnosti neelektrolytov sú fyzikálne vlastnosti neelektrolytických roztokov, ktoré závisia od množstva rozpustených látok bez ohľadu na ich povahu. |
| Rozpustené látky | |
| Elektrolyty poskytujú roztoku viac disociácie; preto sú koligatívne vlastnosti podstatne zmenené. | Nonelectrolytes provide low solute to the solution because there is no disociácia; teda koligatívne vlastnosti nie sú výrazne zmenené. |
| Vplyv na kolaterálne vlastnosti | |
| Vplyv elektrolytov na koligatívne vlastnosti je v porovnaní s neelektrolytmi veľmi vysoký. | Účinok neelektrolytov na koligatívne vlastnosti je v porovnaní s elektrolytmi veľmi nízky. |
Zhrnutie - Koligatívne vlastnosti elektrolytov vs. neelektrolyty
Koligatívne vlastnosti sú fyzikálne vlastnosti roztokov, ktoré nezávisia od povahy rozpustenej látky, ale od množstva rozpustených látok. Rozdiel medzi koligatívnymi vlastnosťami elektrolytov a neelektrolytov spočíva v tom, že účinok elektrolytov na koligatívne vlastnosti je v porovnaní s neelektrolytmi veľmi vysoký.
