колигативные свойства растворов
TRANSCRIPT
11
Тема лекцииТема лекции «Коллигативные «Коллигативные
свойства свойства разбавленных разбавленных
растворов»растворов»
Лектор Лектор доцент Томаровская Татьяна доцент Томаровская Татьяна
АлександровнаАлександровна
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
22
План лекции1. Повышение температуры кипения растворов 1. Повышение температуры кипения растворов
неэлектролитов. Эбулиоскопия.неэлектролитов. Эбулиоскопия.2. Понижение температуры замерзания растворов 2. Понижение температуры замерзания растворов
неэлектролитов. Криоскопия.неэлектролитов. Криоскопия.3. Осмос. Осмотическое давление. Осмометрия.3. Осмос. Осмотическое давление. Осмометрия.4. Коллигативные свойства растворов 4. Коллигативные свойства растворов
электролитов.электролитов.5. Применение эбулиоскопии, криоскопии и 5. Применение эбулиоскопии, криоскопии и
осмометрии в фармации.осмометрии в фармации.
Литература1. Фізична і колоїдна хімія / В.І. Кабачний, Л.К. Осіпенко, Л.Д. 1. Фізична і колоїдна хімія / В.І. Кабачний, Л.К. Осіпенко, Л.Д.
Грицан та ін. — Х.: Прапор, 1999. — С. Грицан та ін. — Х.: Прапор, 1999. — С. 91-100.91-100.2. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и 2. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и
коллоидная химия. коллоидная химия. —— М.: Высш. шк., 1990. — 487 с. М.: Высш. шк., 1990. — 487 с.
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
33
Коллигативными свойстваминазывают
— — свойства разбавленных свойства разбавленных растворов, которыерастворов, которые не зависят не зависят от природы растворенного от природы растворенного вещества, определяются вещества, определяются числом частиц в растворе числом частиц в растворе и и зависят от свойств зависят от свойств растворителярастворителя
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
Франсуа Мари РаульФрансуа Мари Рауль
44
К коллигативным свойствам относятся
Повышение температуры кипения Повышение температуры кипения растворараствора
Понижение температуры Понижение температуры замерзания растворазамерзания раствора
Осмотическое давлениеОсмотическое давлениеОтносительное понижение Относительное понижение
давления насыщенного пара давления насыщенного пара растворителя над растворомрастворителя над раствором
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
55
Повышение температуры кипения разбавленных растворов
Раствор кипит при условии, что Раствор кипит при условии, что давление его насыщенного пара давление его насыщенного пара достигает значения атмосферного достигает значения атмосферного давлениядавления
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
66
Повышение температуры Повышение температуры кипения разбавленных кипения разбавленных
раствороврастворовр
DD
ВВ
О
А СС
К
101,3 кПа
2Т1Т0Т Т
ЕЕ
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
77
Повышение температуры кипения Повышение температуры кипения растворараствора
(закон Рауля)(закон Рауля)
кип20
исп01
TRT
H
p
p
01исп
20
кип · p
p
H
RTT
20
1
хp
p
Из уравнения Клапейрона—Из уравнения Клапейрона—Клаузиуса:Клаузиуса:
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
88
(для разбавленных растворов)(для разбавленных растворов)
1
22 n
nx
2исп
20
кип · хH
RTT
(моляльная концентрация)(моляльная концентрация)
11
2
·
1000 ·
Mn
nm
1000
· 12
Mmx
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
99
mM
H
RTT ·
1000 · 1
исп
20
кип
ml
RTT ·
1000 исп
20
кип
1
исписп M
Hl
(удельная теплота (удельная теплота
испарения растворителя)испарения растворителя)
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1010
Еl
RT
исп
20
1000
ЕЕ — — эбулиоскопическая постоянная эбулиоскопическая постоянная
растворителярастворителя, или , или молярное повышениеемолярное повышениее температуры кипениятемпературы кипения. .
ЕЕнн22о о == 0,520,52
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1111
m·ЕТ кип
Е Е = = ТТкипкип при при mm = 1= 1
если раствор при этой концентрации если раствор при этой концентрации имеет свойства идеальногоимеет свойства идеального
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1212
Эбулиоскопия
- - метод определения молярной метод определения молярной массы вещества, основанный на массы вещества, основанный на измерении повышения измерении повышения температуры кипения растворатемпературы кипения раствора
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1313
Эбулиоскопия
кип
1000
1
22
Т·
··ЕМ
65
4
3
2
1
Нагревание
Холодильник 1 — колба; 2 — трубка; 3 — градуированная мензурка; 4 — отверстие для выпускания пара; 5 — термометр Бекмана; 6 — предохранительная трубка
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1414
Понижение температуры замерзания раствора
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1515
Понижение температуры замерзания раствора
DD
ВВ
О
А СС
К
101,3 кПа
'2Т '
1Т '0Т Т
ЕЕ
р
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1616
Понижение температуры замерзания раствора
где где llплпл — удельная теплота плавления — удельная теплота плавления
твердого растворителя,твердого растворителя,
mm —— моляльная концентрация раствора моляльная концентрация раствора
, 1000
'
пл
20
з ml
TRТ
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1717
ТТзз = К = К m m
КК — криоскопическая постоянная — криоскопическая постоянная растворителя, или растворителя, или молярное молярное понижение температуры замерзанияпонижение температуры замерзания
ККнн22оо = 1,86 = 1,86
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1818
Криоскопия
- - метод определения молярной метод определения молярной массы вещества основанный на массы вещества основанный на измерении понижения измерении понижения температуры замерзания температуры замерзания растворараствора
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
1919
Криоскопия
з
1000
1
22
Т·
··КМ
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2020
Осмос — — самопроизвольный процесс перехода самопроизвольный процесс перехода
растворителя через полупроницаемую растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией в раствор с большей концентрациейконцентрацией
І – поршни, регулирующие давление в растворах α и β,ІІ – полупроницаемая мембрана
α β
І ІІ І
р рр
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2121
Осмотическое давление
— — это дополнительное давление, это дополнительное давление, которое необходимо приложить к которое необходимо приложить к полупроницаемой мембране, чтобы полупроницаемой мембране, чтобы предотвратить процесс осмосапредотвратить процесс осмоса
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2222
Закон Вант-Гоффа осмотическое давление осмотическое давление
раствора равно такому раствора равно такому давлению, которое имело бы давлению, которое имело бы растворенное вещество, если растворенное вещество, если бы оно при данной бы оно при данной температуре было в температуре было в газообразном состоянии и газообразном состоянии и занимало бы такой же объем, занимало бы такой же объем, который занимает растворкоторый занимает раствор
= cRT= cRT
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
Якоб ХендрикВант-Гофф
2323
Коллигативные свойства растворов электролитов
— — больше аналогичных свойств больше аналогичных свойств растворов неэлектролитов той же растворов неэлектролитов той же концентрации, т.к. число частиц в концентрации, т.к. число частиц в растворах электролитов больше, за растворах электролитов больше, за счет электролитической диссоциациисчет электролитической диссоциации
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2424
Изотонический коэффициент (i )
— — вводится для оценки отклонений от вводится для оценки отклонений от законов Рауля и Вант-Гоффазаконов Рауля и Вант-Гоффа
ТТкип. теоркип. теор, , ТТз. теорз. теор, , теортеор — — значения, рассчитанные значения, рассчитанные по величинам концентраций.по величинам концентраций.
теор
эксп
ттеоз.
эксп з.
ттеокип.
эксп кип.
T
T
T
Ti
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2525
Изотонический коэффициент связан со степенью диссоциации
іі = = 1 1 + + (( – – 1)1) ,, – – число ионов, на которые диссоциирует число ионов, на которые диссоциирует
одна молекула электролитаодна молекула электролита
1
1
i
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2626
Растворы с одинаковыми Растворы с одинаковыми осмотическими давлениями осмотическими давлениями называют называют изотоническимиизотоническими или или изоосмотическимиизоосмотическими. .
Изотоничность — это одно из Изотоничность — это одно из требований, предъявляемых к требований, предъявляемых к глазным каплям, инфузионным глазным каплям, инфузионным растворам.растворам.
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2727
Криоскопический метод применяют в фармации для
определения молярной массы новых лекарственных веществ,
оценки изотонической концентрации.
Для определения молярной массы физиологически активных веществ применяют метод Раста, использующий в качестве растворителя камфору.
Криоскопическая постоянная камфоры 40, Тз в ней получается гораздо больше, чем в воде , а ошибка определения значительно уменьшается.
Измерения по методу Раста проводят, пользуясь
обычным термометром с ценой деления 0,1°.
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2828
Эбулиоскопический метод применяют в фармации для
количественного определения спирта
в водно-спиртовых смесях (фармакопейный метод).
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
2929
Осмометрия
применяют главным образом для применяют главным образом для определения молярных масс определения молярных масс высокомолекулярных веществ высокомолекулярных веществ
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ