Электролит емес ерітінділер

8- тақырып. Электролит емес ерітінділер.

Сұйық ерітінділердің заңдылықтары

Сұйытылған ерітінділердің қасиеттері (бу қысымының төмендеуі, қайнау температурасының жоғарлауы, қату температурасының төмендеуі және осмос қысымы) ерітіндегі еріген зат концентрациясына тәуелді.

Егер ерітіндінің құрамдас бөліктері ұшқыш болса, онда белгілі бір уақытта сұйық пен газға айналған құрамдас бөліктер арасында тепе-теңдік орнығады, сөйтіп қаныққан бу түзіледі. Ерітінді бетіндегі қаныққан будың жалпы қысымы р құрамдас бөліктердің үлестік қысымдарының қосындыларына тең, яғни р=Sр_і

Шексіз сұйытылған ерітінділер үшін кез келген идеалды емес ерітінді бетіндегі еріткіштің қаныққан бу қысымы:

                                                             (5.7)

  p₁ - еріткіштің ерітінді бетіндегі қаныққан бу қысымы,

   - таза еріткіштің сол температурадағы қаныққан бу қысымы.

 N₁ - еріткіштің мольдік үлесі.

N₁ -ді 1- N₂ (еріген заттың мольдік үлесі) арқылы түрлендіріп жазсақ:

                                                           (5.8)

- еріткіштің қаныққан бу қысымының кемуі

- еріткіштің қаныққан бу қысымың салыстырмалы кемуі

5.8 - теңдеу бойынша еріткіштің қаныққан бу қысымың салыстырмалы кемуі онда еріген заттың мольдік үлесіне тең. Бұл Рауль заңының математикалық өрнегі болып табылады.

Еріген заттың молекулалық массасы келесі теңдеу бойынша анықталады:

                                             (5.9)

Сұйытылған ертінділердің қату температурасы

Көптеген  тәжірбиелер, ерітінділердің қату температурасы таза ерткіштің қату температурасынан төмен болатынын көрсетті.  Мысалы, теңіз суы 0⁰С-та  емес, одан төменірек температурада қаттады. Ерітіндінің қату температурасының кемуі Рауль заңы бойынша DТ_қт ерітіндегі еріген заттың моляльды концентрациясына тура пропорциональды болады.

DТ_қт=K_қт С_m                                                     (6.0)

DТ_қт=T⁰_қт - T_қт                                                    (6.1)

T⁰_қт,T_қт - еріткіш пен ерітіндінің қату температуралары,

K_қт - пропорциональдық коэффициент немесе криоскопиялық тұрақты,

С_m - еріген заттың моляльды концентрациясы.

Криоскопиялық тұрақты   берілген еріткіш үшін тұрақты және еріген зат табиғатынан тәуелсіз шама. Мысалы, су үшін Кн₂о=1,86, Кс₆н₆=5,12. 

Криоскопиялық тұрақтыны  былай анықтайды:

                                                          (6.2)

R – газ тұрақтысы

lқт - еріткіштің меншікті балқу жылуы, Дж/г.

Заттың молекулалық массасын келесідей формуламен анықтауға болады:

                                           (6.3)

m₁, m₂ - еріген зат пен еріткіш  массасы.

Сұйытылған ертінділердің қайнау температурасы

Егер ұшқыш еріткіштегі ұшпайтын заттың ертіндісін қарастырсақ, онда бұндай ерітінділердің қайнау температурасы сондай қысымда ылғида таза еріткішке қарағанда жоғары болады. Ертінді концентрациясы артқан сайын, қайнау температурасы да соғұрлым жоғары болады және сұйытылған ерітінділер үшін оны пропорциональдық концентрация деуге болады.

Ерітіндінің қайнау температурасының артуы DТқн еріген заттың моляльды концентрациясына тура пропорциональды:

DТ_қн=Е_қн С_m                                                     (6.4)

DТ_қн= T_қн- T⁰_қн                                                   (6.5)

T⁰_қн,T_қн - еріткіш пен ерітіндінің қайнау температуралары.

Е_қн - пропорциональдық коэффициент немесе эбулиоскопиялық тұрақты.

С_m - еріген заттың моляльды концентрациясы.

Эбулиоскопиялық тұрақты   берілген еріткіш үшін тұрақты және еріген зат табиғатынан тәуелсіз шама. Мысалы, су үшін Кн₂о=0,52, Кс₆н₆=2,64. 

Эбулиоскопиялық былай анықтайды:

                                                         (6.6)

R – газ тұрақтысы

lқн - еріткіштің меншікті қайнау жылуы, Дж/г.

Заттың молекулалық массасын келесідей формуламен анықтауға болады:

                                         (6.7)

m₁, m₂ - еріген зат пен еріткіш  массасы.