تعريف وأمثلة على خصائص Colligative

الخصائص التجميعية هي خصائص حلول التي تعتمد على عدد الجسيمات في الصوت من مذيب (التركيز) وليس على كتلة أو هوية المذاب حبيبات. تتأثر الخصائص التجميعية أيضًا بدرجة الحرارة. حساب الخصائص يعمل فقط بشكل مثالي للحلول المثالية. في الممارسة العملية ، هذا يعني أن معادلات الخواص المجمعة يجب تطبيقها فقط لتخفيف الحلول الحقيقية عندما يتم إذابة المذاب غير المتطاير في مذيب سائل متطاير. بالنسبة لأي نسبة ذوبان معينة إلى كتلة المذيب ، فإن أي خاصية تجمعية تتناسب عكسياً مع الكتلة المولية للمذاب. تأتي كلمة "Colligative" من الكلمة اللاتينية Colligatus، وهو ما يعني "مرتبطًا معًا" ، في إشارة إلى كيفية ارتباط خصائص المذيب بتركيز المذاب في المحلول.

عند إضافة محلول إلى مذيب لصنع محلول ، تقوم الجسيمات المذابة بإزاحة بعض المذيب في الطور السائل. هذا يقلل من تركيز المذيب لكل وحدة حجم. في حل مخفف ، لا يهم ما هي الجسيمات ، فقط كم منها موجود. لذا ، على سبيل المثال ، حل CaCl₂ سوف ينتج تمامًا ثلاثة جسيمات (أيون الكالسيوم واثنين من أيونات الكلوريد) ، في حين أن إذابة كلوريد الصوديوم سوف ينتج جزيئين فقط (أيون الصوديوم وأيون الكلوريد). سيكون لكلوريد الكالسيوم تأثير أكبر على خصائص التوليف من ملح الطعام. هذا هو السبب في أن كلوريد الكالسيوم عامل إزالة الجليد أكثر فعالية في درجات حرارة منخفضة من الملح العادي.

تتضمن الأمثلة على الخصائص التعاونية ضغط البخار خفض، الاكتئاب نقطة التجمد, الضغط الاسموزيو ارتفاع نقطة الغليان. على سبيل المثال ، إضافة قليل من الملح إلى كوب من الماء يجعل الماء يتجمد عند درجة حرارة أقل منه عادة ، يغلي عند درجة حرارة أعلى ، يكون له ضغط بخار أقل ، ويغير ضغطه التناضحي. في حين أن الخصائص التراكمية تعتبر بشكل عام للمذيبات غير المتطايرة ، فإن التأثير ينطبق أيضًا على المذاب المتطايرة (على الرغم من أنه قد يكون من الصعب حسابها). إلى عن على مثالإضافة الكحول (سائل متطاير) إلى الماء يقلل من درجة التجمد أسفل تلك التي تُرى عادة للكحول النقي أو الماء النقي. هذا هو السبب في أن المشروبات الكحولية لا تميل إلى ذلك تجمد في المجمد المنزلي.

يمكن حساب انخفاض نقطة التجمد من المعادلة:

ΔT = iK_Fم
أين
ΔT = التغير في درجة الحرارة في درجة مئوية
عامل i = van 't Hoff
ك_F = ثابت انخفاض نقطة التجمد المولي أو ثابت التبريد بالبرودة ° C كجم / مول
م = موليته في المذاب المذاب / كغم مذيب

يمكن حساب ارتفاع نقطة الغليان من المعادلة:

ΔT = K_بم

أين
ك_ب = ثابت منظار جنسي (0.52 درجة مئوية كجم / جزيء ماء)
م = موليته في المذاب المذاب / كغم مذيب

قدم فيلهلم أوستوالد مفهوم الخصائص الجماعية في عام 1891. واقترح بالفعل ثلاث فئات من الخصائص المذابة:

1. تعتمد الخواص التجميعية فقط على تركيز المواد المذابة ودرجة حرارتها ، وليس على طبيعة الجسيمات المذابة.
2. تعتمد الخصائص الدستورية على البنية الجزيئية للجسيمات المذابة في المحلول.
3. الخصائص المضافة هي مجموع كل خصائص الجسيمات. تعتمد الخصائص المضافة على الصيغة الجزيئية للمذاب. مثال على الخاصية المضافة هو الكتلة.