Híg oldatok törvényei. Kolligatív tulajdonságok

Az előadások a következő témára: "Híg oldatok törvényei. Kolligatív tulajdonságok"— Előadás másolata:

1 Híg oldatok törvényei. Kolligatív tulajdonságok
Nem illékony oldott anyagot tartalmazó oldatok speciális ún. kolligatív tulajdonságai: Az oldat feletti egyensúlyi parciális nyomás (ún. tenzió) csökkenésének mértéke: Dp Az oldat fagyáspontjának csökkenése: DTfagy Az oldat forráspontjának emelkedése: DTforr Az oldat ozmotikus nyomásának mértéke: p Kolligatív tulajdonságok: Az oldott részecskék összmolszámával, összkoncentrációval egyenesen arányos, de az oldott anyag mibenlététől (pl. glükóz, avagy karbamid, sít.) független tulajdonságok. Felhasználásuk: Egyféle oldott anyag esetén  molkoncentrációmérés  moltömegmérés Hígoldatok, mivel az egyenes arányosság szigorúan csak kis koncentrációk esetén teljesül.

2 Az oldott anyag molszámát tartalmazó oldatkoncentráció egységek
Moláris koncentráció: Moltört: Molalitás:

3 Az oldatok feletti eredő telítettgőznyomás ideális és nem ideális oldatokra
Illékony oldott anyag esetén (ideális oldat) az eredő nyomás a moltörtek (xA, xB, ahol xA+xB=1) arányában tevődik össze a tiszta oldószer és az oldott anyag telített gőznyomásának értékeiből (pA, ill. pB) : Ha B nem-illékony oldott anyag, akkor pB igen kicsi és xBpB elhanyagolható az oldószertől származó nyomásrész (xApA) mellett: A tiszta oldószerhez képest észlelhető gőznyomás- (tenzió-) csökkenés mértéke éppen arányos lesz a B nem-illékony anyag moltörtjével (Raoult-törvénye, ilyen nem-ideális, híg oldatokra):

4 Telítettgőznyomás-(tenzió-)csökkenés nemideális oldatokra
A Raoult-féle tenziócsökkenés következményei egyaránt: mind az oldat fagyáspontjának csökkenése: DTfagy mind forráspontjának emelkedése: DTforr

5 Az oldatok fagyáspontjának csökkenése és forráspontjának emelkedése:
Egy cM molalitású oldat fagyáspontjának csökkenése: DTfagy =cM DTMfagy,oldószer ,ahol DTMfagy,oldószer az oldószer molális fagyáspont-csökkenése. Egy cM molalitású oldat forráspontjának emelkedése: DTforr =cM DTMforr,oldószer ,ahol DTMforr,oldószer az oldószer molális forráspont-emelkedése.

6 Az oldatok fagyáspontjának csökkenése és forráspontjának emelkedése:
Oldó-szer Képlete Olvadás-pont (°C) Forrás- pont (°C) DTMfagy (°C/m) DTMforr (°C/m) Ecetsav CH3COOH 16,6 118,5 3,59 3,88 Benzol C6H6 5,455 80,2 5,065 2,61 Kámfor C10H16O 179,5 - 40 Szén-diszulfid CS2 46,3 2,40 Ciklo-hexán C6H12 6,55 80,74 20,0 2,79 Etanol C2H5OH 78,3 1,07 Víz H2O 0,000 100,00 1,858 0,521

7 Az oldatok fagyáspont-csökkenésének gyakorlati jelentősége
Utak sózása télen (a sóoldat fagyáspontja kisebb mint 0°C) Só és jég hűtőkeverékek a hűtőberendezésekben Fagyálló hűtővíz a gépkocsi motorokhoz (glikol, glicerin)

8 Az ozmózis, az ozmózis nyomás jelensége féligáteresztő membránoknál
Féligáteresztő képességű membránok (celofán, sejthártya, dialízis membrán) A töményebb oldatot tartalmazó oldalon a koncentrációk kiegyenlítődésére való törekvés miatt spontán hígulás kezdődik.

9 Az ozmózis, az ozmózis nyomás jelensége féligáteresztő membránoknál
A töményebb oldatot tartalmazó oldalon a spontán hígulást csak a folyadék oszlop súlyából eredő nyomás (ozmotikus nyomás, p) képes kompenzálni. p = c RT, ahol a moláris koncentráció, [az egyetemes gázállandó analógiájára: p = (n/V) RT =c RT]

10 Az ozmózis, az ozmózis nyomás gyakorlati jelentősége
Mikrobák sejtlízise igen híg, vagy igen tömény cukor vagy sóoldatokban Infúzió fiziológiás ozmózisnyomású sóoldattal De aktív transzport is működtethető az állandó hígulás, vízbeáramlás elkerülésére, pl. a szem híg csarnokvize ellen a szaruhártya és a szivárványhártya sejtjeinek védelme érdekében