Nøgleforskel - kolligative egenskaber for elektrolytter versus ikke-elektrolytter
Colligative egenskaber er fysiske egenskaber ved en opløsning, der afhænger af mængden af et opløst stof, men ikke af arten af det opløste stof. Dette betyder, at lignende mængder af helt forskellige opløste stoffer kan ændre disse fysiske egenskaber i lignende mængder. Derfor afhænger de kolligative egenskaber af forholdet mellem den opløste mængde og opløsningsmængden. De tre hovedkolligative egenskaber er damptrykssænkning, kogepunktsforhøjelse og nedtrykning af frysepunkt. For et givent forhold mellem opløsningsmiddel og opløsningsmiddel er alle kolligative egenskaber omvendt proportionale med opløst molær masse. Elektrolytter er stoffer, der kan danne løsninger, der er i stand til at lede elektricitet gennem denne løsning. Sådanne opløsninger er kendt som elektrolytiske opløsninger. Ikke-elektrolytter er stoffer, der ikke er i stand til at danne elektrolytiske opløsninger. Begge disse typer (elektrolytter og ikke-elektrolytter) har kolligative egenskaber. Hovedforskellen mellem kolligative egenskaber for elektrolytter og ikke-elektrolytter er, at effekten af elektrolytter på kolligative egenskaber er meget høj sammenlignet med den for ikke-elektrolytterne.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er kolligative egenskaber ved elektrolytter
3. Hvad er kolligative egenskaber ved ikke-elektrolytter
4. Sammenligning side om side - Colligative egenskaber ved elektrolytter versus ikke-elektrolytter i tabelform
5. Resumé
Hvad er kolligative egenskaber ved elektrolytter?
Kolligative egenskaber ved elektrolytter er de fysiske egenskaber ved elektrolytiske opløsninger, der afhænger af mængden af opløste stoffer uanset opløste stoffers natur. De opløste stoffer, der er til stede i elektrolytiske opløsninger, er atomer, molekyler eller ioner, der enten har mistet eller fået elektroner til at blive elektrisk ledende.
Når en elektrolyt opløses i et opløsningsmiddel, såsom vand, adskilles elektrolytten i ioner (eller andre ledende arter). Derfor giver opløsning af en mol elektrolyt altid to eller flere mol ledende arter. Derfor ændres de kolligative egenskaber for elektrolytterne betydeligt, når en elektrolyt opløses i et opløsningsmiddel.
For eksempel er den generelle ligning, der anvendes til at beskrive frysepunktet og ændringer i kogepunktet, som følger, ΔT b = K b m og ΔT f = K f m
ΔT b er kogepunktshøjde, og ΔT f er frysepunktsdepression. K b og K f er kogepunktsforhoejelse konstant og frysepunktssænkning konstant henholdsvis. m er molariteten af opløsningen. For elektrolytiske opløsninger modificeres ovenstående ligninger som følger, ΔT b = iK b m og ΔT f = iK f m
“I” er en ionmultiplikator kendt som Van't Hoff-faktor. Denne faktor er lig med antallet af mol ioner givet af en elektrolyt. Derfor kan Van't Hoff-faktor bestemmes ved at finde antallet af ioner frigivet af en elektrolyt, når den opløses i et opløsningsmiddel. For eksempel er værdien af Van't Hoff faktor for NaCl er 2 og i CaCI 2, er det 3.
Figur 01: En graf, der viser det kemiske potentiale mod temperatur, der beskriver frysepunktsdepression og kogepunktshøjde
Imidlertid er værdierne angivet for disse kolligative egenskaber forskellige fra de teoretisk forudsagte værdier. Det er fordi der kan være opløste interaktioner med opløsningsmidler, der reducerer ionernes indvirkning på disse egenskaber.
Ovenstående ligninger er yderligere modificeret til at blive brugt til svage elektrolytter. De svage elektrolytter adskiller sig delvist i ioner, og derfor påvirker nogle af ionerne ikke de kolligative egenskaber. Graden af dissociation (α) af en svag elektrolyt kan beregnes som følger, α = {(i-1) / (n-1)} x 100
Her er n det maksimale antal dannede ioner pr. Molekyle af den svage elektrolyt.
Hvad er kolligative egenskaber ved ikke-elektrolytter?
Kolligative egenskaber ved ikke-elektrolytter er de fysiske egenskaber ved ikke-elektrolytiske opløsninger, der afhænger af mængden af opløste stoffer, uanset opløste stoffers natur. Ikke-elektrolytter er stoffer, der ikke skaber ledende opløsninger, når de opløses i et opløsningsmiddel. For eksempel er sukker en ikke-elektrolyt, fordi når sukker opløses i vand, eksisterer det i molekylær form (adskiller sig ikke til ioner). Disse sukkermolekyler er ude af stand til at lede elektriske strømme gennem opløsningen.
Antallet af opløste stoffer i en ikke-elektrolytisk opløsning er mindre sammenlignet med en elektrolytisk opløsning. Derfor er virkningen af ikke-elektrolytter på kolligative egenskaber også meget lav. F.eks. Er graden af damptryksænkning ved tilsætning af NaCl højere sammenlignet med tilsætningen af sukker til en lignende opløsning.
Hvad er forskellen mellem kolligative egenskaber ved elektrolytter og ikke-elektrolytter?
Diff artikel midt foran bordet
Colligative egenskaber ved elektrolytter versus ikke-elektrolytter |
|
| Kolligative egenskaber ved elektrolytter er de fysiske egenskaber ved elektrolytiske opløsninger, der afhænger af mængden af opløste stoffer, uanset opløsningenes art. | Kolligative egenskaber ved ikke-elektrolytter er de fysiske egenskaber ved ikke-elektrolytiske opløsninger, der afhænger af mængden af opløste stoffer, uanset opløste stoffers natur. |
| Opløsninger | |
| Elektrolytter tilvejebringer flere opløste stoffer til opløsningen via dissociation; derfor ændres de kolligative egenskaber betydeligt. | Ikke-elektrolytter tilvejebringer opløsningen med lav opløsning, da der ikke er nogen dissociation; derfor ændres de kolligative egenskaber ikke væsentligt. |
| Effekt på kolligative egenskaber | |
| Effekten af elektrolytter på kolligative egenskaber er meget høj sammenlignet med ikke-elektrolytter. | Virkningen af ikke-elektrolytter på kolligative egenskaber er meget lav sammenlignet med elektrolytter. |
Resumé - Colligative egenskaber for elektrolytter versus ikke-elektrolytter
Colligative egenskaber er fysiske egenskaber af opløsninger, der ikke afhænger af arten af et opløst stof, men mængden af opløste stoffer. Forskellen mellem kolligative egenskaber for elektrolytter og ikke-elektrolytter er, at effekten af elektrolytter på kolligative egenskaber er meget høj sammenlignet med ikke-elektrolytter.
