- Sifat kolegatif
- Penurunan tekanan wap
- Kenaikan suhu mendidih
- Menurunkan suhu beku
- Tekanan osmotik
- Rujukan
Harta koligatif adalah harta benda yang bergantung pada, atau bervariasi mengikut, jumlah zarah yang ada di dalamnya (dalam bentuk molekul atau atom), tanpa bergantung pada sifat zarah-zarah tersebut.
Dengan kata lain, ini juga dapat dijelaskan sebagai sifat larutan yang bergantung pada hubungan antara bilangan zarah zat terlarut dan bilangan zarah pelarut. Konsep ini diperkenalkan pada tahun 1891 oleh ahli kimia Jerman Wilhelm Ostwald, yang mengklasifikasikan sifat zat terlarut menjadi tiga kategori.
Kategori ini mendakwa bahawa sifat koligatif hanya bergantung pada kepekatan dan suhu zat terlarut dan bukan pada sifat zarahnya.
Tambahan pula, sifat aditif seperti jisim bergantung pada komposisi zat terlarut, dan sifat konstitusional lebih bergantung pada struktur molekul zat terlarut.
Sifat kolegatif
Sifat koligatif dikaji terutamanya untuk penyelesaian cair (kerana tingkah laku mereka yang hampir ideal), dan adalah seperti berikut:
Penurunan tekanan wap
Boleh dikatakan bahawa tekanan wap cecair adalah tekanan keseimbangan molekul wap dengan cecair itu bersentuhan.
Begitu juga, hubungan tekanan ini dijelaskan oleh undang-undang Raoult, yang menyatakan bahawa tekanan separa komponen sama dengan produk pecahan mol komponen dengan tekanan wap komponen dalam keadaan tulennya:
P A = X A . Pº A
Dalam ungkapan ini:
P A = Tekanan wap separa komponen A dalam campuran.
X A = Pecahan molar komponen A.
Pº A = Tekanan wap bagi komponen tulen A.
Sekiranya penurunan tekanan wap pelarut, ini berlaku apabila zat terlarut tidak mudah ditambahkan ke dalamnya untuk membentuk larutan. Seperti yang diketahui dan menurut definisi, bahan yang tidak mudah menguap tidak cenderung untuk menguap.
Atas sebab ini, semakin banyak zat terlarut ini ditambahkan ke pelarut mudah menguap, semakin rendah tekanan wap dan semakin sedikit pelarut dapat melepaskan diri menjadi keadaan gas.
Oleh itu, kerana pelarut menguap secara semula jadi atau paksa, sejumlah pelarut akan dibiarkan tanpa penyejatan bersama-sama dengan zat terlarut yang tidak mudah menguap.
Fenomena ini dapat dijelaskan dengan lebih baik dengan konsep entropi: apabila molekul beralih dari fasa cair ke fasa gas, entropi sistem meningkat.
Ini bermaksud bahawa entropi fasa gas ini akan selalu lebih besar daripada keadaan cair, kerana molekul gas menempati isipadu yang lebih besar.
Kemudian, jika entropi keadaan cair meningkat dengan pengenceran, walaupun dihubungkan dengan zat terlarut, perbezaan antara kedua sistem akan berkurang. Atas sebab ini, penurunan entropi juga menurunkan tekanan wap.
Kenaikan suhu mendidih
Titik didih ialah suhu di mana terdapat keseimbangan antara fasa cecair dan gas. Pada titik ini, bilangan molekul gas yang berubah menjadi cecair (pemeluwapan) sama dengan bilangan molekul cecair yang menguap menjadi gas.
Penambahan zat terlarut menyebabkan kepekatan molekul cair mencair, menyebabkan kadar penyejatan berkurang. Ini menghasilkan perubahan pada titik didih, untuk mengimbangi perubahan kepekatan pelarut.
Dengan kata lain yang lebih sederhana, suhu mendidih larutan lebih tinggi daripada pelarut dalam keadaan tulennya. Ini dinyatakan oleh ungkapan matematik yang ditunjukkan di bawah:
ΔT b = i. K b . m
Dalam ungkapan ini:
ΔT b = T b (larutan) - T b (pelarut) = Variasi suhu didih.
i = faktor tidak Hoff.
K b = Pemalar didih pelarut (0.512 ºC / molal untuk air).
m = Molaliti (mol / kg).
Menurunkan suhu beku
Suhu beku pelarut murni akan menurun apabila kuantiti zat terlarut ditambahkan, kerana dipengaruhi oleh fenomena yang sama dengan tekanan wap yang menurun.
Ini berlaku kerana, kerana tekanan wap pelarut berkurang dengan mencairkan zat terlarut, suhu yang lebih rendah akan diperlukan untuk membuatnya beku.
Sifat proses pembekuan juga dapat dipertimbangkan untuk menjelaskan fenomena ini: agar cecair membeku, ia mesti mencapai keadaan teratur di mana ia akhirnya membentuk kristal.
Sekiranya terdapat kekotoran dalam cecair dalam bentuk zat terlarut, cecair akan kurang tertib. Atas sebab ini, larutan akan mengalami kesukaran untuk membeku daripada pelarut tanpa kekotoran.
Pengurangan ini dinyatakan sebagai:
ΔT f = -i. K f . m
Dalam ungkapan di atas:
ΔT f = T f (larutan) - T f (pelarut) = Variasi suhu pembekuan.
i = faktor tidak Hoff.
K f = Pemalar pembekuan pelarut (1.86 ºC kg / mol untuk air).
m = Molaliti (mol / kg).
Tekanan osmotik
Proses yang dikenali sebagai osmosis adalah kecenderungan pelarut untuk melalui membran separa telap dari satu larutan ke larutan lain (atau dari pelarut tulen ke larutan).
Membran ini mewakili penghalang di mana beberapa zat dapat melewati dan yang lain tidak dapat, seperti dalam kasus membran semipermeabel di dinding sel sel haiwan dan tumbuhan.
Tekanan osmotik kemudian ditakrifkan sebagai tekanan minimum yang mesti diberikan pada larutan untuk menghentikan laluan pelarut tulennya melalui membran semipermeabel.
Ia juga dikenali sebagai ukuran kecenderungan larutan untuk menerima pelarut murni kerana kesan osmosis. Properti ini bersifat koligatif kerana bergantung pada kepekatan zat terlarut dalam larutan, yang dinyatakan sebagai ungkapan matematik:
P. V = n. R. T, atau juga π = M. R. T
Dalam ungkapan ini:
n = Bilangan mol zarah dalam larutan.
R = Pemalar gas sejagat (8.314472 J. K -1 . Mol -1 ).
T = Suhu di Kelvin.
M = Molariti.
Rujukan
- Wikipedia. (sf). Sifat Kolegatif. Diperolehi dari en.wikipedia.org
- SM. (sf). Sifat Kolegatif. Dipulihkan dari opentextbc.ca
- Bosma, WB (nd). Sifat Kolegatif. Diperolehi dari chemistryexplained.com
- Nota Sparknote. (sf). Sifat Kolegatif. Dipulihkan dari sparknotes.com
- Universiti, FS (sf). Sifat Kolegatif. Diperolehi dari chem.fsu.edu