Diferența cheie – Proprietățile coligative ale electroliților vs nonelectroliți
Proprietățile coligative sunt proprietăți fizice ale unei soluții care depind de cantitatea de substanță dizolvată, dar nu de natura soluției. Aceasta înseamnă că cantități similare de substanțe dizolvate complet diferite pot modifica aceste proprietăți fizice în cantități similare. Prin urmare, proprietățile coligative depind de raportul dintre cantitatea de solut și cantitatea de solvent. Cele trei proprietăți coligative majore sunt scăderea presiunii de vapori, creșterea punctului de fierbere și scăderea punctului de îngheț. Pentru un raport de masă dizolvat-solvent dat, toate proprietățile coligative sunt invers proporționale cu masa molară a solutului. Electroliții sunt substanțe care pot forma soluții care sunt capabile să conducă electricitatea prin această soluție. Astfel de soluții sunt cunoscute ca soluții electrolitice. Nonelectroliții sunt substanțe care nu sunt capabile să formeze soluții electrolitice. Ambele tipuri (electroliți și neelectroliți) au proprietăți coligative. Diferența cheie dintre proprietățile coligative ale electroliților și ale neelectroliților este că efectul electroliților asupra proprietăților coligative este foarte mare în comparație cu cel al nonelectroliților.
Care sunt proprietățile coligative ale electroliților?
Proprietățile coligative ale electroliților sunt proprietățile fizice ale soluțiilor electrolitice care depind de cantitatea de substanțe dizolvate, indiferent de natura substanțelor dizolvate. Substanțele dizolvate prezente în soluțiile electrolitice sunt atomi, molecule sau ioni care au pierdut sau au câștigat electroni pentru a deveni conductoare electric.
Când un electrolit este dizolvat într-un solvent, cum ar fi apa, electrolitul se separă în ioni (sau orice alte specii conductoare). Prin urmare, dizolvarea unui mol de electrolit produce întotdeauna doi sau mai mulți moli de specii conductoare. Prin urmare, proprietățile coligative ale electroliților se schimbă considerabil atunci când un electrolit este dizolvat într-un solvent.
De exemplu, ecuația generală folosită pentru descrierea modificărilor punctului de îngheț și punct de fierbere este următoarea, ΔTb=Kbm și ΔTf=Kf m
ΔTb este cota de fierbere, iar ΔTf este depresiunea punctului de îngheț. Kb și Kf sunt constante de cotă a punctului de fierbere și, respectiv, constantă de deprimare a punctului de îngheț. m este molaritatea soluției. Pentru soluțiile electrolitice, ecuațiile de mai sus sunt modificate după cum urmează,
ΔTb=iKbm și ΔTf=iKf m
„i” este un multiplicator de ioni cunoscut sub numele de factor Van’t Hoff. Acest factor este egal cu numărul de moli de ioni dați de un electrolit. Prin urmare, factorul Van’t Hoff poate fi determinat prin găsirea numărului de ioni eliberați de un electrolit atunci când este dizolvat într-un solvent. De exemplu, valoarea factorului Van’t Hoff pentru NaCl este 2, iar în CaCl2, este 3.
Figura 01: Un grafic care arată potențialul chimic față de temperatură care descrie depresiunea punctului de îngheț și elevația punctului de fierbere
Cu toate acestea, valorile date pentru aceste proprietăți coligative sunt diferite de valorile prezise teoretic. Acest lucru se datorează faptului că pot exista interacțiuni între soluți și solvenți care reduc efectul ionilor asupra acelor proprietăți.
Ecuațiile de mai sus sunt modificate în continuare pentru a fi utilizate pentru electroliții slabi. Electroliții slabi se disociază parțial în ioni, prin urmare unii dintre ioni nu afectează proprietățile coligative. Gradul de disociere (α) al unui electrolit slab poate fi calculat după cum urmează, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Aici, n este numărul maxim de ioni formați pe moleculă de electrolit slab.
Care sunt proprietățile coligative ale nonelectroliților?
Proprietățile coligative ale nonelectroliților sunt proprietățile fizice ale soluțiilor neelectrolitice care depind de cantitatea de substanțe dizolvate, indiferent de natura substanțelor dizolvate. Non-electroliții sunt substanțe care nu creează soluții conductoare atunci când sunt dizolvate într-un solvent. De exemplu, zahărul este un nonelectrolit, deoarece atunci când zahărul este dizolvat în apă, există sub formă moleculară (nu se disociază în ioni). Aceste molecule de zahăr sunt incapabile să conducă curenții electrici prin soluție.
Numărul de substanțe dizolvate prezente într-o soluție neelectrolitică este mai mică în comparație cu o soluție electrolitică. Prin urmare, efectul nonelectroliților asupra proprietăților coligative este, de asemenea, foarte scăzut. De exemplu, gradul de scădere a presiunii de vapori prin adăugarea de NaCl este mai mare în comparație cu adăugarea de zahăr într-o soluție similară.
Care este diferența dintre proprietățile coligative ale electroliților și ale nonelectroliților?
Proprietăți coligative ale electroliților vs nonelectroliți |
|
| Proprietățile coligative ale electroliților sunt proprietățile fizice ale soluțiilor electrolitice care depind de cantitatea de substanțe dizolvate, indiferent de natura substanțelor dizolvate. | Proprietățile coligative ale nonelectroliților sunt proprietățile fizice ale soluțiilor neelectrolitice care depind de cantitatea de substanțe dizolvate, indiferent de natura substanțelor dizolvate. |
| solute | |
| Electroliții furnizează mai multe soluți soluției prin disociere; prin urmare, proprietățile coligative sunt modificate considerabil. | Nonelectrolites furnizează soluție scăzută soluției, deoarece nu există disociere; prin urmare, proprietățile coligative nu sunt modificate considerabil. |
| Efect asupra proprietăților coligative | |
| Efectul electroliților asupra proprietăților coligative este foarte mare în comparație cu cei neelectroliți. | Efectul nonelectroliților asupra proprietăților coligative este foarte scăzut în comparație cu electroliții. |
Rezumat – Proprietățile coligative ale electroliților vs nonelectroliți
Proprietățile coligative sunt proprietăți fizice ale soluțiilor care nu depind de natura unei substanțe dizolvate, ci de cantitatea de substanțe dizolvate. Diferența dintre proprietățile coligative ale electroliților și ale neelectroliților este că efectul electroliților asupra proprietăților coligative este foarte mare în comparație cu cei neelectroliți.
