Sifat solusi koligatif

Apa sifat koligatif?

Itu Properti Koligatif, Juga disebut sifat kolektif solusi, mereka adalah kelompok empat sifat yang hanya bergantung pada jumlah partikel yang ada dalam larutan, tetapi tidak pada sifat partikel -partikel ini.

Dengan kata lain, sifat -sifat ini muncul dari keberadaan partikel selain pelarut, yaitu partikel zat terlarut, tetapi tidak bergantung pada siapa zat terlarut itu. Setiap jenis partikel dapat menimbulkan sifat koligatif, tidak peduli apakah itu atom, ion atau molekul. Satu -satunya hal yang penting adalah konsentrasi Anda.

Sifat koligatif adalah empat:

1. Keputusan tekanan uap pelarut
2. Ketinggian ebullloskopik
3. Keturunan Crioscopic
4. Tekanan osmotik

Semua ditandai dengan proporsional dengan konsentrasi zat terlarut dalam kasus larutan yang relatif encer (konsentrasi <0,2 M). Para soluciones más concentradas, el comportamiento se torna más complejo y difícil de analizar.

Mari kita lihat masing -masing dari empat properti ini secara detail:

1. Keputusan tekanan uap pelarut

Ketika larutan zat terlarut yang tidak volatil disiapkan, tekanan uap dari larutan yang dihasilkan selalu kurang dari tekanan uap pelarut murni. Dengan kata lain, larutkan zat terlarut yang tidak volatil dalam pelarut, menyebabkan penurunan tekanan uap pelarut tersebut, dibandingkan dengan pelarut murni.

Formula penurunan tekanan uap

Seperti semua sifat koligatif, penurunan tekanan uap (DP) sebanding dengan konsentrasi zat terlarut. Menggabungkan hukum Rault dengan persamaan fraksi molar, dapat ditunjukkan bahwa DP diberikan oleh:

dimana p °_pelarut mewakili tekanan uap pelarut murni pada suhu tertentu, p_larutan sesuai dengan tekanan uap dari larutan dan x_terlarut mewakili konsentrasi zat terlarut yang dinyatakan sebagai fraksi molar.

Mengapa mengurangi tekanan uap dengan zat terlarut?

Kekuatan yang mendorong sebagian besar proses alami, seperti penguapan pelarut, adalah peningkatan entropi atau tingkat gangguan. Ketika cairan menguap, itu berubah dari keadaan yang sangat tertib (dalam cairan) menjadi sangat berantakan (dalam gas), karena dalam fase gas ada lebih banyak kebebasan bergerak.

Dapat melayani Anda: kaca ungu

Namun, dalam suatu larutan, keberadaan zat terlarut menambah gangguan pada fase cair sementara tidak mempengaruhi fase gas (karena zat terlarut tidak menguap).

Untuk alasan ini, perbedaan tingkat gangguan antara larutan dan fase gas kurang dari antara pelarut murni dan fase gas, sehingga pelarut memiliki kecenderungan lebih sedikit untuk menguap dalam kasus kedua.

Contoh

Masalah: Mengetahui bahwa tekanan uap air pada suhu tertentu adalah 30,55 mmHg, tentukan tekanan uap dari larutan yang disiapkan melarutkan 7,20 gram glukosa (massa molar atau mm = 180g/mol) dalam 360 g air (mm = 18,0 g/mol) pada suhu yang sama.

Larutan: Dalam hal ini, fraksi molar zat terlarut harus dihitung terlebih dahulu. Kami sudah memiliki semua data yang diperlukan untuk ini:

Maka persamaan penurunan tekanan uap diterapkan.

Sekarang kami menentukan tekanan uap baru dari pelarut:

2. Ketinggian ebullloskopik atau titik didih

Elevasi Ebullloskopik mengacu pada peningkatan titik didih larutan dibandingkan dengan titik didih dari pelarut murni. Untuk memahami mengapa ini terjadi, ingatlah bahwa titik didih didefinisikan sebagai suhu di mana tekanan uap cairan dilakukan sama dengan tekanan atmosfer.

Karena solusi memiliki tekanan uap yang lebih kecil daripada pelarut murni (seperti yang baru saja kita lihat di bagian sebelumnya), perlu untuk memanaskannya lebih banyak untuk dapat mencapai tekanan atmosfer dan dengan demikian mencapai titik didihnya. Untuk alasan ini, titik didih dari solusi (dengan zat terlarut yang tidak volatil) selalu lebih besar dari pada pelarut murni.

Formula ketinggian ebullloskopik

Peningkatan titik didih (DT_B) Ini sebanding dengan konsentrasi zat terlarut yang dinyatakan dalam kebodohan, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan berikut:

Dimana t_B Itu adalah titik didih dari solusi, t_B° Ini adalah titik didih dari pelarut murni, k_B Itu adalah konstanta ebullloskopik dari pelarut dan M Itu adalah kebodohan zat terlarut.

Contoh

Masalah: Mengetahui bahwa konstanta air mendidih adalah 0,52 ° C.kg/mol, tentukan titik didih dari larutan glukosa yang disiapkan pada contoh sebelumnya.

Larutan: Untuk menentukan ketinggian ebullloskopik kita hanya membutuhkan moralitas.

Dapat melayani Anda: Tin Oxide (II): Struktur, Properti, Nomenklatur, Penggunaan

Sekarang kami menerapkan formula DT_B:

3. Keturunan Crioscopic

Penurunan cryoscopic adalah penurunan titik pembekuan larutan dibandingkan dengan titik beku dari pelarut murni. Alasan ini terjadi mirip dengan peningkatan ebullloskopik dan berasal dari penurunan tekanan uap.

Properti ini banyak digunakan dalam cuaca dingin di mana salju turun di musim dingin. Di negara -negara ini, sangat umum melihat truk menyebarkan garam seperti NaCl atau CACL₂ di jalan atau di bangku publik, setelah itu salju mencair. Alasannya meleleh adalah bahwa garam mengurangi titik beku air.

Formula keturunan crioskopik

Persamaan keturunan chrioscopic sangat mirip dengan peningkatan ebullloskopik. Ini juga sebanding dengan konsentrasi moral dan tergantung, dalam hal ini, pada konstanta cryoscopic dari pelarut.

dimana t_F Itu adalah titik beku dari solusi, t_F° Ini adalah titik beku pelarut murni, k_F Itu adalah konstanta chrioscopic dari pelarut dan M Itu adalah kebodohan zat terlarut.

Contoh

Masalah: Mengetahui bahwa konstanta air cryoscopic adalah 1,86 ° C.kg/mol, tentukan titik pembekuan dari larutan glukosa yang disiapkan pada contoh sebelumnya.

Larutan: Moralitas solusi sudah ditentukan, jadi kita dapat secara langsung menentukan DT_F Menggunakan formula sebelumnya:

4. Tekanan osmotik

Osmosis adalah proses yang sangat penting di tingkat kimia dan biologis. Ini terdiri dari aliran molekul pelarut (misalnya, air) dari larutan encer ke larutan lain yang lebih terkonsentrasi ketika mereka dipisahkan dengan menggunakan membran semipermeabel (yang hanya memungkinkan pelarut hanya berlalu, tetapi bukan pelarut).

Kecenderungan untuk "menyerap" pelarut melalui membran semipermeabel adalah properti yang hanya bergantung pada konsentrasi total partikel zat terlarut yang ada dalam larutan, terlepas dari apa solotnya. Untuk alasan ini, tren ini adalah properti koligatif, dan diukur melalui tekanan osmotik.

Tekanan osmotik (π) adalah tekanan yang harus diterapkan pada solusi untuk menghentikan osmosis. Semakin besar tekanan osmotik, semakin banyak kecenderungan solusi untuk menyerap pelarut (atau, lebih tepatnya, semakin tren pelarut untuk menyebar ke solusi itu) memiliki solusi).

Dapat melayani Anda: magnesium: riwayat, struktur, sifat, reaksi, penggunaan

Mengapa Osmosis Terjadi?

Penjelasan di balik proses osmosis sangat sederhana. Semua zat cenderung menyebar dari tempat mereka lebih terkonsentrasi di mana mereka lebih encer. Ini disuruh mengikuti gradien konsentrasi Anda.

Ketika larutan lebih terkonsentrasi dalam zat terlarut, pada saat yang sama lebih diencerkan dalam pelarut dan sebaliknya. Untuk alasan ini, pelarut memiliki kecenderungan alami untuk beralih dari larutan yang paling encer (di mana pelarut lebih terkonsentrasi) ke arah larutan yang paling terkonsentrasi (di mana ia lebih encer).

Formula tekanan osmotik

Tekanan osmotik dapat dihitung dengan formula yang sangat mirip dengan persamaan gas ideal:

Dalam persamaan ini, π adalah tekanan osmotik, m adalah konsentrasi molar zat terlarut, r adalah konstanta universal gas ideal (0,0821 atm.L/mol.K) dan t adalah suhu absolut di k.

Tekanan dan tonikitas osmotik

Tekanan osmotik sangat penting untuk fungsi tubuh manusia. Faktanya, larutan saline yang disuntikkan secara intravena diklasifikasikan menurut apakah tekanan osmotiknya lebih besar, sama dengan atau kurang dari plasma darah dengan apa yang disebut tonikitas.

• Solusi yang kurang terkonsentrasi bahwa plasma memiliki tekanan osmotik yang lebih rendah dan diceritakan Solusi hipotonik.
• Jika Anda memiliki konsentrasi total zat terlarut yang sama seperti yang diceritakan solusi isotonik.
• Jika Anda memiliki tekanan osmotik (atau konsentrasi) yang lebih besar, diceritakan solusi hipertonik.

Contoh

Masalah: Hitung tekanan osmotik pada 310 K dari larutan salin 0,9% (m/v), yang isotonik dengan plasma darah.

Larutan: Kami sudah memiliki suhu, jadi satu -satunya hal yang hilang adalah menentukan konsentrasi molar partikel garam (NaCl) dalam larutan. Untuk ini.

Setiap 100 mL larutan mengandung 0,9 g NaCl, jadi:

Ini adalah konsentrasi total partikel zat terlarut dalam larutan, jadi sekarang kita dapat menghitung tekanan osmotik: