Razlika med koligativnimi lastnostmi elektrolitov in neelektrolitov

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Ključna razlika – koligativne lastnosti elektrolitov proti neelektrolitom

Koligativne lastnosti so fizikalne lastnosti raztopine, ki so odvisne od količine topljenca, ne pa tudi od narave topljenca. To pomeni, da lahko podobne količine popolnoma različnih raztopljenih snovi spremenijo te fizikalne lastnosti v podobnih količinah. Zato so koligativne lastnosti odvisne od razmerja med količino topljenca in količino topila. Tri glavne koligativne lastnosti so znižanje parnega tlaka, zvišanje vrelišča in znižanje zmrziščne točke. Za dano masno razmerje topljenec-topilo so vse koligativne lastnosti obratno sorazmerne z molsko maso topljenca. Elektroliti so snovi, ki lahko tvorijo raztopine, ki lahko skozi to raztopino prevajajo električni tok. Take raztopine so znane kot elektrolitske raztopine. Neelektroliti so snovi, ki niso sposobne tvoriti elektrolitskih raztopin. Obe vrsti (elektroliti in neelektroliti) imata koligativne lastnosti. Ključna razlika med koligativnimi lastnostmi elektrolitov in neelektrolitov je, da je učinek elektrolitov na koligativne lastnosti zelo velik v primerjavi z vplivom neelektrolitov.

Kaj so koligativne lastnosti elektrolitov?

Koligativne lastnosti elektrolitov so fizikalne lastnosti elektrolitskih raztopin, ki so odvisne od količine topljencev ne glede na naravo topljencev. Raztopljene snovi v elektrolitskih raztopinah so atomi, molekule ali ioni, ki so izgubili ali pridobili elektrone, da postanejo električno prevodni.

Ko je elektrolit raztopljen v topilu, kot je voda, se elektrolit loči na ione (ali katero koli drugo prevodno vrsto). Zato raztapljanje enega mola elektrolita vedno daje dva ali več molov prevodnih vrst. Zato se koligativne lastnosti elektrolitov precej spremenijo, ko se elektrolit raztopi v topilu.

Na primer, splošna enačba, ki se uporablja za opisovanje sprememb ledišča in vrelišča, je naslednja, ΔT_b=K_bm in ΔT_f=K_{f m}

ΔT_b je zvišanje vrelišča in ΔT_f je znižanje zmrziščne točke. K_b in K_{f sta konstanta dviga vrelišča oziroma konstanta padca ledišča. m je molarnost raztopine. Za elektrolitske raztopine se zgornje enačbe spremenijo na naslednji način,}

ΔT_b=iK_bm in ΔT_f=iK_{f m}

»i« je ionski množitelj, znan kot Van’t Hoffov faktor. Ta faktor je enak številu molov ionov, ki jih daje elektrolit. Zato lahko Van’t Hoffov faktor določimo tako, da ugotovimo število ionov, ki jih sprosti elektrolit, ko se raztopi v topilu. Na primer, vrednost Van’t Hoff faktorja za NaCl je 2, za CaCl_{2 pa 3.}

Slika 01: Graf, ki prikazuje kemijski potencial glede na temperaturo, ki opisuje znižanje zmrziščne točke in zvišanje vrelišča

Vendar se podane vrednosti za te koligativne lastnosti razlikujejo od teoretično predvidenih vrednosti. To je zato, ker lahko pride do interakcij topljenca in topila, ki zmanjšajo učinek ionov na te lastnosti.

Zgornje enačbe so dodatno spremenjene za uporabo za šibke elektrolite. Šibki elektroliti delno disociirajo na ione, zato nekateri ioni ne vplivajo na koligativne lastnosti. Stopnjo disociacije (α) šibkega elektrolita je mogoče izračunati na naslednji način, α={(i-1)/(n-1)} x 100

Tukaj je n največje število ionov, ki nastanejo na molekulo šibkega elektrolita.

Kakšne so koligativne lastnosti neelektrolitov?

Koligativne lastnosti neelektrolitov so fizikalne lastnosti neelektrolitskih raztopin, ki so odvisne od količine topljencev ne glede na naravo topljencev. Neelektroliti so snovi, ki pri raztapljanju v topilu ne tvorijo prevodnih raztopin. Na primer, sladkor je neelektrolit, ker ko je sladkor raztopljen v vodi, obstaja v molekularni obliki (ne disociira na ione). Te molekule sladkorja ne morejo prevajati električnega toka skozi raztopino.

Število raztopljenih snovi v neelektrolitski raztopini je manjše v primerjavi z elektrolitično raztopino. Zato je tudi učinek neelektrolitov na koligativne lastnosti zelo majhen. Na primer, stopnja znižanja parnega tlaka z dodajanjem NaCl je višja v primerjavi z dodatkom sladkorja podobni raztopini.

Kakšna je razlika med koligativnimi lastnostmi elektrolitov in neelektrolitov?

Koligativne lastnosti elektrolitov proti neelektrolitom
Koligativne lastnosti elektrolitov so fizikalne lastnosti elektrolitskih raztopin, ki so odvisne od količine topljencev ne glede na naravo topljencev.	Koligativne lastnosti neelektrolitov so fizikalne lastnosti neelektrolitskih raztopin, ki so odvisne od količine topljencev ne glede na naravo topljencev.
Raztopine
Elektroliti z disociacijo zagotovijo več topljencev raztopini; zato so koligativne lastnosti precej spremenjene.	Neelektroliti zagotavljajo malo topljenca v raztopini, ker ni disociacije; zato koligativne lastnosti niso bistveno spremenjene.
Učinek na koligativne lastnosti
Učinek elektrolitov na koligativne lastnosti je zelo velik v primerjavi z neelektroliti.	Učinek neelektrolitov na koligativne lastnosti je v primerjavi z elektroliti zelo majhen.

Povzetek – Koligativne lastnosti elektrolitov proti neelektrolitom

Koligativne lastnosti so fizikalne lastnosti raztopin, ki niso odvisne od narave topljenca, ampak od količine topljencev. Razlika med koligativnimi lastnostmi elektrolitov in neelektrolitov je v tem, da je učinek elektrolitov na koligativne lastnosti zelo velik v primerjavi z neelektroliti.