СВОЙСТВА РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ

Раствором называется термодинамическая система, состоящая не менее чем из двух компонентов, любая часть которой имеет одинаковый состав и химические свойства. Наиболее простым закономерностям подчиняются идеальные растворы.

Для того, чтобы законы, выведенные для идеальных растворов, можно было использовать для растворов электролитов, вводится поправочный коэффициент – изотонический коэффициент Вант – Гоффа (i), показывающий во сколько раз изменится фактическое число частиц в растворе вследствие диссоциации. Изотонический коэффициент определяется по уравнению

i=1+α(v-1) (2.1)

где α-степень диссоциации, v - фактическое число частиц, образующихся при диссоциации из одной молекулы электролита: для растворов электролитов i >1, для растворов неэлектролитов i = 1.

Свойства идеального разбавленного раствора из нелетучего вещества в летучем растворителе при постоянной температуре определяется законом Рауля: понижение давления ∆p пара растворителя над раствором нелетучего вещества по сравнению с давлением пара над чистым растворителем р⁰ определяется уравнением:

∆p=р⁰х_bi (2.2)

где х_b – молярная доля растворенного вещества.

Для растворов по сравнению с чистым растворителем, характерно понижение температуры замерзания

∆T_m=Kmi (2.3)

и повышение температуры кипения

∆T_b=Emi (2.4),

 

где К и Е - криоскопическая и эбулиоскопическая постоянные, соответственно, которые определяются только природой растворителя; m - моляльная концентрация, моль/кг. Для воды К=1,86 град кг/моль; E=0,52 град кг/моль.

Осмотическое давление разбавленных растворов пропорционально молярной концентрации растворенного вещества с, моль/л:

π = RTci (2.5)

В идеальных растворах, все эти свойства определяются только концентрацией растворенных веществ, но не зависят от их природы. Определив из опыта одно из перечисленных свойств раствора, можно рассчитать концентрацию растворенного вещества (iс) и любое из других свойств. Например, экспериментальное определение величины ∆T_m и ∆T_b (криоскопия и эбулиоскопия) часто используются для нахождения изотонических коэффициентов растворов электролитов, осмотического давления растворов, молярных масс растворенных веществ.