Skillnad mellan versioner av "Kolligativa egenskaper"
Per (Diskussion | bidrag) (→Ångtryckssänkning) |
Per (Diskussion | bidrag) |
||
| Rad 1: | Rad 1: | ||
| − | När vi diskuterade [[ | + | När vi diskuterade [[ideal lösning]] kunde vi använda samma formler för hela spannet mellan rent A och rent B. Dessvärre är det inte många blandningar som ens är blandbara i alla proportioner, och än mindre är ideala i hela detta intervall. |
Ofta är vi dock intresserade av lösningar där vi har ett tydligt ''lösningsmedel'', som utgör den allra största delen av blandningen, och ett ''löst ämne'', som utgör en mycket mindre del. För sådana lösningar kan vi ofta anta att lösningen "uppför sig idealt" med avseende på lösningsmedlet. En sådan lösning kallas ofta ''idealt utspädd'' lösning. Om den inte uppför sig helt idealt kan vi ofta hantera avvikelserna med aktivitetsfaktorn som vi definierade i avsnittet om [[Ideal lösning#Avvikelse från ideal lösning | avvikelse från ideal lösning]]. | Ofta är vi dock intresserade av lösningar där vi har ett tydligt ''lösningsmedel'', som utgör den allra största delen av blandningen, och ett ''löst ämne'', som utgör en mycket mindre del. För sådana lösningar kan vi ofta anta att lösningen "uppför sig idealt" med avseende på lösningsmedlet. En sådan lösning kallas ofta ''idealt utspädd'' lösning. Om den inte uppför sig helt idealt kan vi ofta hantera avvikelserna med aktivitetsfaktorn som vi definierade i avsnittet om [[Ideal lösning#Avvikelse från ideal lösning | avvikelse från ideal lösning]]. | ||
Versionen från 21 november 2017 kl. 04.07
När vi diskuterade ideal lösning kunde vi använda samma formler för hela spannet mellan rent A och rent B. Dessvärre är det inte många blandningar som ens är blandbara i alla proportioner, och än mindre är ideala i hela detta intervall.
Ofta är vi dock intresserade av lösningar där vi har ett tydligt lösningsmedel, som utgör den allra största delen av blandningen, och ett löst ämne, som utgör en mycket mindre del. För sådana lösningar kan vi ofta anta att lösningen "uppför sig idealt" med avseende på lösningsmedlet. En sådan lösning kallas ofta idealt utspädd lösning. Om den inte uppför sig helt idealt kan vi ofta hantera avvikelserna med aktivitetsfaktorn som vi definierade i avsnittet om avvikelse från ideal lösning.
Låt oss kalla lösningsmedlet för komponent 1 och det lösta ämnet för komponent 2 (det är denna konvention som används i formelsamlingen). Då gäller alltså:
- Misslyckades med att tolka (MathML med SVG- eller PNG-återgång (rekommenderas för moderna webbläsare och tillgänglighetsverktyg): Ogiltigt svar ("Math extension cannot connect to Restbase.") från server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \mu_1\,=\,\mu_1^\circ + RT\ln x_1\;\;\;\;\;} (1)
Vi ska nu se att detta ger upphov till ett antal egenskaper för lösningar som nästan inte beror på vilket ämne som löses i lösningsmedlet, utan enbart på att molbråket för lösningsmedlet, och därmed den kemiska potentialen för lösningsmedlet, sänks jämfört med det rena lösningsmedlet. Dessa egenskaper kallas kolligativa egenskaper och beskrivs i kapitel 5F i Chemical principles. Tyvärr så går boken direkt till kvantitativa formler som i och för sig kan vara användbara vid beräkningar men som är huvudsakligen empiriska. Vi ska istället försöka förstå principen bakom effekterna, och på köpet få formler som är mer teoretiskt korrekta men fortfarande fullt användbara.
Ångtryckssänkning
Detta är den lättaste egenskapen att förstå. Vi vet redan att uttrycket (1) leder till Raoults lag för lösningsmedlet, vilken säger att partialtrycket av lösningsmedlet över lösningen blir lägre än över det rena lösningsmedlet:
- Misslyckades med att tolka (MathML med SVG- eller PNG-återgång (rekommenderas för moderna webbläsare och tillgänglighetsverktyg): Ogiltigt svar ("Math extension cannot connect to Restbase.") från server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle p_1=x_1\,p_1^*}
Om vi dessutom antar att ångtrycket för de övriga komponenterna i lösningen är försumbara (de kan t.ex. vara fasta ämnen) ser vi direkt att ångtrycket (som då är lika med Misslyckades med att tolka (MathML med SVG- eller PNG-återgång (rekommenderas för moderna webbläsare och tillgänglighetsverktyg): Ogiltigt svar ("Math extension cannot connect to Restbase.") från server "https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle p_1} ) sjunker jämfört med den rena vätskan.
Kokpunktshöjning
Kokpunkten är ju den temperatur där ångtrycket är lika med omgivningens tryck, så om ångtrycket sänks (jämfört med rent lösningsmedel) så kommer naturligtvis kokpunkten att höjas. Hur mycket den höjs kan beräknas på följande sätt:
