Ορισμός και παραδείγματα ιδιοσυστατικών ιδιοτήτων

Οι ιδιοσυστατικές ιδιότητες είναι ιδιότητες του λύσεων που εξαρτώνται από τον αριθμό των σωματιδίων στο α Ενταση ΗΧΟΥ του διαλυτικό μέσο (η συγκέντρωση) και όχι στο μάζα ή ταυτότητα του διαλυτό σωματίδια. Οι ιδιοσυστατικές ιδιότητες επηρεάζονται επίσης από τη θερμοκρασία. Ο υπολογισμός των ιδιοτήτων λειτουργεί μόνο ιδανικά για ιδανικές λύσεις. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι οι εξισώσεις για τις κολλητικές ιδιότητες θα πρέπει να εφαρμόζονται μόνο για την αραίωση των πραγματικών διαλυμάτων όταν διαλύεται μια μη πτητική διαλυτή ουσία σε πτητικό υγρό διαλύτη. Για οποιαδήποτε δεδομένη αναλογία μάζας διαλύτη προς διαλύτη, οποιαδήποτε κολλητική ιδιότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τη γραμμομοριακή μάζα της διαλελυμένης ουσίας. Η λέξη "κολλητική" προέρχεται από τη λατινική λέξη colligatus, που σημαίνει "δεσμεύεται μαζί", αναφερόμενος στον τρόπο με τον οποίο οι ιδιότητες ενός διαλύτη συνδέονται με τη συγκέντρωση της διαλελυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα.

Όταν μια διαλελυμένη ουσία προστίθεται σε ένα διαλύτη για να γίνει ένα διάλυμα, τα διαλυμένα σωματίδια μετατοπίζουν μέρος του διαλύτη στην υγρή φάση. Αυτό μειώνει τη συγκέντρωση του διαλύτη ανά μονάδα όγκου. Σε μια αραιή λύση, δεν έχει σημασία ποια είναι τα σωματίδια, πόσα από αυτά είναι παρόντα. Έτσι, για παράδειγμα, διαλύοντας το CaCl₂ (ένα ιόν ασβεστίου και δύο χλωριούχα ιόντα), ενώ η διάλυση του NaCl θα παράγει μόνο δύο σωματίδια (ένα ιόν νατρίου και ένα χλωριούχο ιόν). Το χλωριούχο ασβέστιο θα είχε μεγαλύτερη επίδραση στις ιδιοσυστατικές ιδιότητες από το επιτραπέζιο αλάτι. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το χλωριούχο ασβέστιο είναι ένας πιο αποτελεσματικός παράγοντας αποπάγωσης σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από το απλό άλας.

Παραδείγματα ιδιοχαρακτηριστικών ιδιοτήτων περιλαμβάνουν πίεση ατμού μείωση, καταστολή κατάψυξης, ωσμωτική πίεση, και σημείο ανύψωσης σημείου βρασμού. Για παράδειγμα, προσθέτοντας ένα τσίμπημα αλατιού σε ένα φλιτζάνι νερό κάνει το νερό να καταψύχεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία από αυτό κανονικά θα βράσει σε υψηλότερη θερμοκρασία, θα έχει χαμηλότερη πίεση ατμών και θα αλλάζει την ωσμωτική του πίεση. Ενώ οι ιδιοσυγκολλητικές ιδιότητες θεωρούνται γενικά για τις μη πτητικές διαλυμένες ουσίες, το αποτέλεσμα ισχύει και για πτητικές διαλυμένες ουσίες (αν και μπορεί να είναι πιο δύσκολο να υπολογιστούν). Για παράδειγμα, η προσθήκη αλκοόλης (πτητικού υγρού) στο νερό μειώνει το σημείο πήξης κάτω από αυτό που συνήθως παρατηρείται είτε για καθαρή αλκοόλη είτε για καθαρό νερό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα οινοπνευματώδη ποτά τείνουν να μην πάγωμα σε οικιακό καταψύκτη.

Η κατάθλιψη του σημείου πήξης μπορεί να υπολογιστεί από την εξίσωση:

ΔT = iK_φάΜ
που
ΔT = Αλλαγή της θερμοκρασίας σε ° C
i = παράγοντας van 't Hoff
κ_φά = σταθερή κατάθλιψη του μοριακού βήματος ή κρυοσκοπική σταθερά σε ° C kg / mol
m = γραμμικότητα της διαλελυμένης ουσίας σε mol διαλύτη / kg διαλύτη

Η ανύψωση σημείου ζέσεως μπορεί να υπολογιστεί από την εξίσωση:

ΔΤ = Κ_σιΜ

που
κ_σι = ευβουλιοσκοπική σταθερά (0,52 ° C kg / mol για το νερό)
m = γραμμικότητα της διαλελυμένης ουσίας σε mol διαλύτη / kg διαλύτη

Ο Wilhelm Ostwald εισήγαγε την έννοια των ιδιοσυγκρασιακών ιδιοτήτων το 1891. Στην πραγματικότητα πρότεινε τρεις κατηγορίες ιδιοτήτων διαλυτής ουσίας:

1. Οι ιδιοσυστατικές ιδιότητες εξαρτώνται μόνο από τη συγκέντρωση και τη θερμοκρασία της διαλυμένης ουσίας, όχι από τη φύση των σωματιδίων διαλυτής ουσίας.
2. Οι συντακτικές ιδιότητες εξαρτώνται από τη μοριακή δομή των σωματιδίων διαλυτής ουσίας σε ένα διάλυμα.
3. Οι πρόσθετες ιδιότητες είναι το άθροισμα όλων των ιδιοτήτων των σωματιδίων. Οι πρόσθετες ιδιότητες εξαρτώνται από τον μοριακό τύπο της διαλελυμένης ουσίας. Ένα παράδειγμα μιας πρόσθετης ιδιότητας είναι η μάζα.