Неэлектролиты и электролиты

Осмос. Осмотическое давление

Осмос–это односторонняя диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану.

 

Рис.5 Схема осмометра:

1 – вода;

2 – раствор;

3 – полупроницаемая мембрана

 

р-р
H2O
В результате перехода растворителя в раствор через полупроницаемую мембрану, раствор разбавляется, увеличивается высота столба жидкости h(рис.5). Количественно процесс осмоса характеризуется осмотическим давлением,которое равно давлению столба раствора высотой h. Для расчета осмотического давления используется уравнение Вант - Гоффа, которое выражает зависимость осмотического давления от концентрации растворенного вещества и температуры:

Росм. =См ∙R∙Т, кПа

Если концентрацию растворённого вещества выразить как молярную

С = n/V (число молей растворённого вещества в единице объёма), тогда

Росм ∙V = n∙R∙T или

Pосм = m∙R∙T/M∙V,

R=8,314 Дж/моль∙К (универсальная газовая постоянная)

Это уравнение совпадает с уравнением идеального газа, уравнением Менделеева-Клайперона. Поэтому Вант - Гофф пришёл к выводу, что осмотическое давление равно тому давлению, которое оказывало бы растворённое вещество, если бы оно, находясь в газообразном состоянии при той же температуре, занимало тот же объём, что и раствор.

 

 

Одни вещества в растворённом или расплавленном состоянии проводят электрический ток (электролиты), другие в тех же условиях электрический ток не проводят (неэлектролиты).

Свойства растворов относятся к коллигативным свойствам, т.е. к таким свойствам, которые зависят от количества частиц в растворе. Рассчитанные теоретически значения Росм, DТкип, DТзам для электролитов не совпадают с экспериментальными.

Например: При растворении 1 моля хлорида натрия в 100г воды понижение температуры замерзания раствора составляла не 1,86о, а 3,36о, т.е. примерно в 2 раза больше теоретического значения.

Полученные экспериментальные данные приводят к выводу о распаде (диссоциации) молекул электролита в растворе на более мелкие частицы (ионы). Поэтому в уравнения законов Рауля и Вант-Гоффа был введен поправочный коэффициент ί, называемый изотоническим:

D Ткип =ί∙ Е · Сm,

DТзам =ί∙К · Сm,

(Р0 – Р) / Р0 =ί∙NB,

Росм. =ί∙См∙R∙Т.

Изотонический коэффициент для каждого раствора определяется экспериментально по изменению Pосм или ∆Тзам или ∆Ткип:

ί , где

∆Т’- экспериментальное значение,

∆Т – теоретическое значение,

ί – зависит от природы растворенного вещества, концентрации.

С разбавлением раствора величина изотонического коэффициентаувеличивается.