Ключова разлика – Колигативни свойства на електролитите срещу неелектролитите
Колигативните свойства са физични свойства на разтвор, които зависят от количеството на разтвореното вещество, но не и от природата на разтвореното вещество. Това означава, че подобни количества напълно различни разтворени вещества могат да променят тези физични свойства в подобни количества. Следователно колигативните свойства зависят от съотношението на количеството разтворено вещество и количеството разтворител. Трите основни колигативни свойства са понижаване на налягането на парите, повишаване на точката на кипене и понижаване на точката на замръзване. За дадено масово съотношение разтворено вещество-разтворител всички колигативни свойства са обратно пропорционални на моларната маса на разтвореното вещество. Електролитите са вещества, които могат да образуват разтвори, които могат да провеждат електричество през този разтвор. Такива разтвори са известни като електролитни разтвори. Неелектролитите са вещества, които не са способни да образуват електролитни разтвори. И двата вида (електролити и неелектролити) имат колигативни свойства. Основната разлика между колигативните свойства на електролитите и неелектролитите е, че ефектът на електролитите върху колигативните свойства е много висок в сравнение с този на неелектролитите.
Какви са колигативните свойства на електролитите?
Колигативните свойства на електролитите са физичните свойства на електролитните разтвори, които зависят от количеството разтворени вещества, независимо от природата на разтворените вещества. Разтворените вещества, присъстващи в електролитните разтвори, са атоми, молекули или йони, които или са загубили, или са получили електрони, за да станат електропроводими.
Когато електролит се разтвори в разтворител като вода, електролитът се разделя на йони (или други проводящи видове). Следователно, разтварянето на един мол електролит винаги дава два или повече мола проводими видове. Следователно, колигативните свойства на електролитите се променят значително, когато електролитът се разтвори в разтворител.
Например, общото уравнение, използвано за описване на промените в точката на замръзване и точката на кипене, е както следва, ΔTb=Kbm и ΔTf=Kf m
ΔTb е повишаване на точката на кипене, а ΔTf е понижаване на точката на замръзване. Kb и Kf са съответно константа на повишаване на точката на кипене и константа на понижаване на точката на замръзване. m е моларността на разтвора. За електролитни разтвори горните уравнения се модифицират както следва,
ΔTb=iKbm и ΔTf=iKf m
“i” е йонен умножител, известен като фактор на Ван’т Хоф. Този фактор е равен на броя молове йони, дадени от електролит. Следователно факторът на Van’t Hoff може да се определи чрез намиране на броя йони, освободени от електролит, когато той се разтвори в разтворител. Например стойността на фактора Van’t Hoff за NaCl е 2, а за CaCl2 е 3.
Фигура 01: Графика, показваща химическия потенциал спрямо температурата, описваща понижаване на точката на замръзване и повишаване на точката на кипене
Въпреки това стойностите, дадени за тези колигативни свойства, са различни от теоретично предвидените стойности. Това е така, защото може да има взаимодействия между разтворено вещество и разтворител, които намаляват ефекта на йоните върху тези свойства.
Горните уравнения са допълнително модифицирани, за да се използват за слаби електролити. Слабите електролити частично се дисоциират на йони, поради което някои от йоните не влияят на колигативните свойства. Степента на дисоциация (α) на слаб електролит може да се изчисли, както следва, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Тук n е максималният брой йони, образувани на молекула на слабия електролит.
Какви са колигативните свойства на неелектролитите?
Колигативните свойства на неелектролитите са физичните свойства на неелектролитните разтвори, които зависят от количеството разтворени вещества, независимо от природата на разтворените вещества. Неелектролитите са вещества, които не създават проводими разтвори, когато се разтворят в разтворител. Например, захарта е неелектролит, защото когато захарта се разтвори във вода, тя съществува в молекулярна форма (не се разпада на йони). Тези захарни молекули не са в състояние да провеждат електрически ток през разтвора.
Броят на разтворените вещества в неелектролитен разтвор е по-малък в сравнение с електролитен разтвор. Следователно ефектът на неелектролитите върху колигативните свойства също е много слаб. Например степента на понижаване на налягането на парите чрез добавяне на NaCl е по-висока в сравнение с добавянето на захар към подобен разтвор.
Каква е разликата между колигативните свойства на електролитите и неелектролитите?
Колигативни свойства на електролитите срещу неелектролити |
|
| Колигативните свойства на електролитите са физичните свойства на електролитните разтвори, които зависят от количеството разтворени вещества, независимо от природата на разтворените вещества. | Колигативните свойства на неелектролитите са физичните свойства на неелектролитните разтвори, които зависят от количеството разтворени вещества, независимо от природата на разтворените вещества. |
| Разтвори | |
| Електролитите осигуряват повече разтворени вещества в разтвора чрез дисоциация; следователно, колигативните свойства са значително променени. | Неелектролитите осигуряват ниско съдържание на разтворено вещество в разтвора, тъй като няма дисоциация; следователно, колигативните свойства не се променят значително. |
| Ефект върху колигативните свойства | |
| Ефектът на електролитите върху колигативните свойства е много висок в сравнение с неелектролитите. | Ефектът на неелектролитите върху колигативните свойства е много слаб в сравнение с електролитите. |
Обобщение – Колигативни свойства на електролитите срещу неелектролитите
Колигативните свойства са физични свойства на разтворите, които не зависят от природата на разтвореното вещество, а от количеството на разтворените вещества. Разликата между колигативните свойства на електролитите и неелектролитите е, че ефектът на електролитите върху колигативните свойства е много висок в сравнение с неелектролитите.
