NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Giảm áp suất hơi bằng cách thêm chất tan
- Độ cao điểm sôi trong hỗn hợp
- Đóng băng điểm trầm cảm trong hỗn hợp
- Tăng áp suất thẩm thấu cho các giải pháp
- Thuộc tính hợp tác và phân tử
Ô tô chống đông, lọc thận và sử dụng đá muối để làm kem don dường như họ sẽ có bất cứ điểm gì chung. Nhưng tất cả đều phụ thuộc vào tính chất chung của các giải pháp. Các tính chất này là tính chất vật lý của các dung dịch chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ số lượng chất tan và dung môi (ví dụ: muối trong nước) trong dung dịch chứ không phụ thuộc vào đặc tính của chất tan.
Cơ thể con người tế bào, tế bào thực vật và các giải pháp như chất chống đông và kem phụ thuộc vào đặc tính chung.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Quá dài; Không đọc (TL; DR)
Có bốn tính chất chung: áp suất hơi, điểm sôi, điểm đóng băng và áp suất thẩm thấu. Các tính chất vật lý này của các dung dịch chỉ phụ thuộc vào tỷ lệ số lượng chất tan và dung môi trong dung dịch chứ không phụ thuộc vào chất tan là gì.
Giảm áp suất hơi bằng cách thêm chất tan
Một dung môi (như nước) có áp suất hơi được ký hiệu là p1. Điều này tương đương với một bầu không khí áp lực.
Tại cân bằng, pha khí (như hơi nước) phía trên dung môi có áp suất riêng phần bằng p1. Thêm một chất tan (như muối ăn, NaCl), làm giảm áp suất riêng phần của dung môi trong pha khí. Sự giảm áp suất hơi là do các phân tử dung môi trên bề mặt dung dịch được thay thế bằng các phân tử chất tan. Các phân tử dung môi lồng vào nhau. Do có ít phân tử dung môi trên bề mặt nên áp suất hơi giảm.
Độ cao điểm sôi trong hỗn hợp
Đưa dung môi vào đun sôi về cơ bản làm bay hơi dung môi. Độ cao điểm sôihoặc tăng nhiệt độ mà dung môi sôi, xảy ra vì một lý do tương tự như áp suất hơi. Lượng chất tan tăng lên trên bề mặt sẽ ức chế sự hóa hơi của dung môi, do đó nó đòi hỏi nhiều năng lượng đầu vào hơn để đạt được điểm sôi.
Điều này cho rằng chất tan không bay hơi, nghĩa là nó có áp suất hơi thấp ở nhiệt độ phòng. Một chất tan dễ bay hơi có điểm sôi thấp hơn dung môi thực sự có thể làm giảm điểm sôi. Benzen là một ví dụ về hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).
Đóng băng điểm trầm cảm trong hỗn hợp
Điểm đóng băng của dung dịch sẽ thấp hơn dung môi nguyên chất. Điểm đóng băng là nhiệt độ tại đó chất lỏng trở nên rắn ở 1 khí quyển. Sự trì trệ đến mức đóng băng có nghĩa là nhiệt độ đóng băng giảm. Điều này có nghĩa là chất lỏng phải lạnh hơn để đạt được sự đóng băng. Lý do điều này xảy ra là vì sự có mặt của chất tan gây ra nhiều rối loạn cho hệ thống hơn là chỉ có các phân tử dung môi. Do đó, hỗn hợp phải lạnh hơn để khắc phục ảnh hưởng của hệ thống rối loạn hơn.
Một ứng dụng thực tế của tài sản chung này là chất chống đông ô tô. Điểm đóng băng của dung dịch ethylene glycol 50/50 (CH2(OH) CH2(OH)) là -33 độ C (-27,4 độ F), so với 0 độ C (32 độ F). Chất chống đông được thêm vào bộ tản nhiệt xe ô tô để chiếc xe phải tiếp xúc với nhiệt độ thấp hơn nhiều trước khi nước trong hệ thống xe ô tô đóng băng.
Tăng áp suất thẩm thấu cho các giải pháp
Thẩm thấu xảy ra khi các phân tử dung môi di chuyển qua một màng bán kết. Một mặt của màng có thể chứa dung môi, và mặt kia của màng sẽ chứa chất tan. Sự di chuyển của dung môi xảy ra từ khu vực có nồng độ cao hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn hoặc từ tiềm năng hóa học cao hơn đến tiềm năng hóa học thấp hơn cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng. Dòng chảy này xảy ra một cách tự nhiên, do đó một số đầu vào của áp suất ở phía chất tan phải được áp dụng để ngăn chặn dòng chảy.
Các áp suất thẩm thấu là áp lực sẽ ngăn chặn dòng chảy đó. Áp suất thẩm thấu thường tăng cho các giải pháp. Càng có nhiều phân tử chất tan, các phân tử dung môi càng được ép lại với nhau. Sự hiện diện của các phân tử chất tan ở một bên của màng có nghĩa là ít phân tử dung môi hơn có thể xâm nhập vào phía dung dịch. Áp suất thẩm thấu liên quan trực tiếp đến nồng độ chất tan: chất tan có nghĩa là áp suất thẩm thấu cao hơn.
Thuộc tính hợp tác và phân tử
Tất cả các thuộc tính chung đều phụ thuộc vào số mol (m) của dung dịch. Molality được định nghĩa là số mol chất tan / kg dung môi. Nhiều hơn hoặc ít hơn một chất tan có tỷ lệ với dung môi sẽ ảnh hưởng đến việc tính toán bốn tính chất chung được nêu ở trên.