Nyckelskillnad - Colligativa egenskaper hos elektrolyter jämfört med icke-elektrolyter
Kolligativa egenskaper är fysikaliska egenskaper hos en lösning som beror på mängden av en löst substans men inte på lösningens natur. Detta innebär att liknande mängder av helt olika lösta ämnen kan förändra dessa fysiska egenskaper i liknande mängder. Följaktligen beror de kolligativa egenskaperna på förhållandet mellan den upplösta mängden och lösningsmedelsmängden. De tre huvudsakliga kolligativa egenskaperna är ångtryckssänkning, kokpunkt och fryspunkt. För ett givet massförhållande mellan lösningsmedel och lösningsmedel är alla kolligativa egenskaper omvänt proportionella mot molär massa. Elektrolyter är ämnen som kan bilda lösningar som kan leda elektricitet genom denna lösning. Sådana lösningar är kända som elektrolytiska lösningar. Icke-elektrolyter är ämnen som inte kan bilda elektrolytiska lösningar. Båda dessa typer (elektrolyter och icke-elektrolyter) har kolligativa egenskaper. Huvudskillnaden mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och icke-elektrolyter är att effekten av elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket hög jämfört med den för icke-elektrolyterna.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är kolligativa egenskaper hos elektrolyter
3. Vad är kolligativa egenskaper hos icke-elektrolyter
4. Jämförelse sida vid sida - Kolligativa egenskaper hos elektrolyter mot icke-elektrolyter i tabellform
5. Sammanfattning
Vad är kolligativa egenskaper hos elektrolyter?
Kolligativa egenskaper hos elektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett lösta ämnen. De lösta ämnena som finns i elektrolytiska lösningar är atomer, molekyler eller joner som antingen har förlorat eller fått elektroner för att bli elektriskt ledande.
När en elektrolyt upplöses i ett lösningsmedel, såsom vatten, separeras elektrolyten i joner (eller någon annan ledande art). Upplösning av en mol elektrolyt ger därför alltid två eller flera mol ledande arter. Följaktligen förändras de kolligativa egenskaperna hos elektrolyterna avsevärt när en elektrolyt löses i ett lösningsmedel.
Till exempel är den allmänna ekvationen som används för att beskriva fryspunkt och kokpunktändringar som följer, AT b = K b m och AT f = K f m
AT b är kokpunktens höjd och AT f är fryspunktens fördjupning. K b och K f är kokpunktshöjning konstant och fryspunktsnedsättning konstant respektive. m är molariteten hos lösningen. För elektrolytiska lösningar modifieras ovanstående ekvationer enligt följande, ΔT b = iK b m och ΔT f = iK f m
"I" är en jonmultiplikator som kallas Van't Hoff-faktor. Denna faktor är lika med antalet moljoner som ges av en elektrolyt. Därför kan Van't Hoff-faktorn bestämmas genom att hitta antalet joner som frigörs av en elektrolyt när den upplöses i ett lösningsmedel. Till exempel, är värdet av Van't Hoff faktor för NaCl 2 och i CaCl 2, är det tre.
Figur 01: En graf som visar den kemiska potentialen mot temperatur som beskriver fryspunktens depression och kokpunktens höjd
Värdena som ges för dessa kolligativa egenskaper skiljer sig emellertid från de teoretiskt förutsagda värdena. Det beror på att det kan finnas lösningar och lösningsmedelsinteraktioner som minskar jonernas effekt på dessa egenskaper.
Ovanstående ekvationer modifieras ytterligare för att användas för svaga elektrolyter. De svaga elektrolyterna dissocierar delvis i joner, varför vissa av jonerna inte påverkar de kolligativa egenskaperna. Graden av dissociation (α) för en svag elektrolyt kan beräknas enligt följande, α = {(i-1) / (n-1)} x 100
Här är n det maximala antalet joner som bildas per molekyl av den svaga elektrolyten.
Vad är kolligativa egenskaper hos icke-elektrolyter?
Kolligativa egenskaper hos icke-elektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos icke-elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett lösta ämnen. Icke-elektrolyter är ämnen som inte skapar ledande lösningar när de löses i ett lösningsmedel. Till exempel är socker en icke-elektrolyt eftersom när socker upplöses i vatten finns det i molekylär form (dissocieras inte till joner). Dessa sockermolekyler är oförmögna att leda elektriska strömmar genom lösningen.
Antalet lösta ämnen i en icke-elektrolytisk lösning är mindre jämfört med en elektrolytisk lösning. Därför är effekten av icke-elektrolyter på kolligativa egenskaper också mycket låg. Exempelvis är graden av ångtryckssänkning genom tillsats av NaCl högre jämfört med tillsatsen av socker till en liknande lösning.
Vad är skillnaden mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och icke-elektrolyter?
Skilja artikeln mitt före bordet
Kolligativa egenskaper hos elektrolyter mot icke-elektrolyter |
|
| Kolligativa egenskaper hos elektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oberoende av lösta ämnen. | Kolligativa egenskaper hos icke-elektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos icke-elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett lösta ämnen. |
| Lösningar | |
| Elektrolyter ger mer lösta ämnen till lösningen via dissociation; följaktligen förändras de kolligativa egenskaperna avsevärt. | Icke-elektrolyter ger lösningen låg lösning eftersom det inte finns någon dissociation; följaktligen förändras inte de kolligativa egenskaperna väsentligt. |
| Effekt på kolligativa egenskaper | |
| Effekten av elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket hög jämfört med icke-elektrolyter. | Effekten av icke-elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket låg jämfört med elektrolyter. |
Sammanfattning - Kolligativa egenskaper hos elektrolyter mot icke-elektrolyter
Kolligativa egenskaper är fysikaliska egenskaper hos lösningar som inte beror på naturen av en löst substans utan mängden av lösta ämnen. Skillnaden mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och icke-elektrolyter är att effekten av elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket hög jämfört med icke-elektrolyter.
