Коллигативные свойства разбавленных растворов.

Изучение разбавленных растворов показало, что все их общие свойства (понижение давления пара, изменение температур замерзания и кипения, величина осмотического давления) изменяются пропорционально числу частиц растворенного вещества. Такие свойства называются коллигативными, то есть связанными друг с другом, поскольку они обусловлены общими причинами и зависят главным образом от числа растворенных частиц.

При внесении в растворитель некоторого вещества меняются термодинамические свойства не только растворяемого вещества, но и свойства растворителя. Изменения связаны с характером взаимодействия молекул вещества и растворителя, а так же с уменьшением концентрации молекул растворителя и пропорциональны числу растворенных частиц. Для свойств растворителя используют понятие идеального раствора.

Идеальным называется раствор, образование которого не сопровождается химическим взаимодействием, изменением объема и тепловым эффектом (приращение объема при смешении V _смеш. » 0, приращение энтальпии при смещении H _смеш. » 0.

Одной из главных особенностей идеальных растворов является характер зависимости между парциальным давлением пара компонентов раствора и их концентрациями. В идеальном растворе энергии взаимодействия между частицами растворителя и частицами растворенного вещества одинаковы, поэтому изменение концентрации любого компонента приводит к пропорциональному изменению его парциального давления в паре над растворами.

Французский физик – химик Ф.М. Рауль первым провел измерения, которые позволили сформулировать законы, описывающие влияние растворенного вещества на физические свойства растворителя.

Давление пара раствора, содержащего нелетучее растворенное вещество, прямо пропорционально молярной доле растворителя.

Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего неэлектролита равно молярной доле растворенного вещества.

Прямыми следствиями понижения давления пара над раствором являются изменения температуры замерзания Т _з и кипения Т _к по сравнению со значениями этих величин для чистого растворителя.

Т _к жидкости является температура, при которой давление ее паров становиться равным внешнему давлению (при 101,3 кПа Т_к воды равна 100 ⁰С).

Т _з (кристаллизации) жидкости является температура, при которой давление пара над жидкостью равно давлению пара над твердой фазой.

Изучая замерзание и кипение растворов, Рауль установил: повышение температуры кипения Т _к и понижение температуры замерзания Т_з разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально молярной концентрации раствора.