Негізгі айырмашылық – электролиттердің және электролиттердің коллигативті қасиеттері
Коллигативті қасиеттер - еріген заттың табиғатына емес, еріген заттың мөлшеріне тәуелді ерітіндінің физикалық қасиеттері. Бұл мүлдем басқа еріген заттардың ұқсас мөлшері осы физикалық қасиеттерді ұқсас мөлшерде өзгерте алатынын білдіреді. Демек, коллигативті қасиеттер еріген зат пен еріткіш мөлшерінің қатынасына байланысты. Үш негізгі коллигативті қасиет - бу қысымының төмендеуі, қайнау температурасының жоғарылауы және қату температурасының төмендеуі. Берілген еріген зат пен еріткіш массасының қатынасы үшін барлық коллигативті қасиеттер еріген заттың молярлық массасына кері пропорционал. Электролиттер - бұл ерітінді арқылы электр тогын өткізуге қабілетті ерітінділер түзе алатын заттар. Мұндай ерітінділер электролиттік ерітінділер деп аталады. Неэлектролиттер - электролиттік ерітінділер түзе алмайтын заттар. Бұл екі түрдің де (электролиттер және электролиттер емес) коллигативті қасиеттері бар. Электролиттердің коллигативті қасиеттері мен бейэлектролиттердің арасындағы негізгі айырмашылық электролиттердің коллигативті қасиеттерге әсері бейэлектролиттермен салыстырғанда өте жоғары.
Электролиттердің коллигативті қасиеттері қандай?
Электролиттердің коллигативті қасиеттері - еріген заттардың табиғатына қарамастан еріген заттардың мөлшеріне тәуелді электролиттік ерітінділердің физикалық қасиеттері. Электролиттік ерітінділердегі еріген заттар – электр өткізгіштікке айналу үшін электрондарын жоғалтқан немесе алған атомдар, молекулалар немесе иондар.
Электролит су сияқты еріткіште ерітілгенде, электролит иондарға (немесе кез келген басқа өткізгіш түрлерге) бөлінеді. Сондықтан бір моль электролитті еріту әрқашан екі немесе одан да көп моль өткізгіш түрді береді. Демек, электролит еріткіште еріген кезде электролиттердің коллигативті қасиеттері айтарлықтай өзгереді.
Мысалы, қату температурасы мен қайнау температурасының өзгерістерін сипаттау үшін пайдаланылатын жалпы теңдеу келесідей:
ΔTb=Kbм және ΔTf=Kf м
ΔTb қайнау температурасының жоғарылауы, ал ΔTf қату температурасының төмендеуі. Kb және Kf сәйкесінше қайнау температурасының көтерілу тұрақтысы және қату температурасының төмендеуі тұрақтысы. m – ерітіндінің молярлығы. Электролиттік ерітінділер үшін жоғарыдағы теңдеулер келесідей өзгертілген,
ΔTb=iKbм және ΔTf=iKf м
“i” – Ван’т Хофф факторы ретінде белгілі иондық көбейткіш. Бұл коэффициент электролит беретін иондардың мольдер санына тең. Сондықтан Вант-Гоф коэффициентін электролит еріткіште еріген кезде бөлетін иондар санын табу арқылы анықтауға болады. Мысалы, NaCl үшін Van't Hoff коэффициентінің мәні 2, ал CaCl2 ішінде 3.
01-сурет: Температураға қарсы химиялық потенциалды көрсететін график мұздату нүктесінің төмендеуі мен қайнау нүктесінің биіктігін сипаттайды
Алайда бұл коллигативті қасиеттер үшін берілген мәндер теориялық болжанған мәндерден өзгеше. Себебі иондардың сол қасиеттерге әсерін төмендететін еріген зат пен еріткіш әрекеттесуі болуы мүмкін.
Жоғарыдағы теңдеулер әлсіз электролиттер үшін пайдалану үшін одан әрі өзгертілген. Әлсіз электролиттер ішінара иондарға диссоциацияланады, демек, иондардың бір бөлігі коллигативті қасиеттерге әсер етпейді. Әлсіз электролиттің диссоциациялану дәрежесін (α) келесідей есептеуге болады, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Мұнда n – әлсіз электролит молекуласында түзілетін иондардың максималды саны.
Электролитсіздердің коллигативті қасиеттері қандай?
Электролитсіз заттардың коллигативті қасиеттері - еріген заттардың табиғатына қарамастан еріген заттардың мөлшеріне тәуелді электролиттік емес ерітінділердің физикалық қасиеттері. Бейэлектролиттер - еріткіште еріген кезде өткізгіш ерітінділер жасамайтын заттар. Мысалы, қант электролит емес, өйткені қант суда еріген кезде ол молекулалық түрде болады (иондарға ыдырамайды). Бұл қант молекулалары ерітінді арқылы электр тогын өткізе алмайды.
Электролиттік емес ерітіндідегі еріген заттардың саны электролиттік ерітіндімен салыстырғанда азырақ. Сондықтан неэлектролиттердің коллигативті қасиеттерге әсері де өте төмен. Мысалы, NaCl қосу арқылы бу қысымын төмендету дәрежесі ұқсас ерітіндіге қант қосумен салыстырғанда жоғары.
Электролиттер мен электролит еместердің коллигативті қасиеттерінің айырмашылығы неде?
Электролиттердің және электролитсіздердің коллигативті қасиеттері |
|
| Электролиттердің коллигативті қасиеттері - еріген заттардың табиғатына қарамастан еріген заттардың мөлшеріне тәуелді электролиттік ерітінділердің физикалық қасиеттері. | Электролитсіз заттардың коллигативті қасиеттері - еріген заттардың табиғатына қарамастан еріген заттардың мөлшеріне тәуелді электролиттік емес ерітінділердің физикалық қасиеттері. |
| Ерітінділер | |
| Электролиттер диссоциация арқылы ерітіндіге көбірек еріген заттар береді; демек, коллигативті қасиеттер айтарлықтай өзгереді. | Неэлектролиттер ерітіндіге аз еріген зат береді, өйткені диссоциация жоқ; демек, коллигативті қасиеттер айтарлықтай өзгермейді. |
| Коллигативті қасиеттерге әсері | |
| Электролиттердің коллигативті қасиеттеріне әсері электролитсіздермен салыстырғанда өте жоғары. | Электролиттердің коллигативті қасиеттеріне әсері электролиттермен салыстырғанда өте төмен. |
Қорытынды – Электролиттердің және электролит еместердің коллигативті қасиеттері
Коллигативті қасиеттер - еріген заттың табиғатына емес, еріген заттардың мөлшеріне байланысты ерітінділердің физикалық қасиеттері. Электролиттер мен бейэлектролиттердің коллигативті қасиеттерінің арасындағы айырмашылық электролиттердің коллигативті қасиеттерге әсері бейэлектролиттермен салыстырғанда өте жоғары.
