Appunti di chimica sulle Proprietà colligative

PROPRIETÀ COLLIGATIVE

Sono delle proprietà che riguardano delle soluzioni con soli solidi. Sono proprietà il cui valore dipende dal numero delle particelle disciolte, dalle nature chimica e fisica del soluto.

1) ABBASSAMENTO DELLA TENSIONE DI VAPORE

In una soluzione la tensione di vapore sarà:

P_s (P^o_solv X_solv) + (P_soluto X_soluto) → Legge di Dalton e Raoult

Ma dal momento che il soluto non è volatile P_soluto = 0

P_s = P^o_solv X_solv = Pⁱ_solv (1 - X_soluto) = P^o_solv - P^o_solv X_soluto

Infatti come si vede dalle formule, la tensione di vapore (P) della soluzione non dipende solo dalla tensione di vapore del solvente puro (che si potrebbe anche chiamare il potere latentico del solvente puro) e si applica l'evaporazione.

In particolare l'abbassamento della tensione di vapore della soluzione corrisponde alla concentrazione del soluto (X_soluto).

▷ ΔP = P_soluto - P^o_solv X_soluto → [X_soluto = (P - P^o_solv) / P^o_solv = ΔP / P^o_solv]

ΔP = X_soluto P^o_solv

l'abbassamento di tensione di vapore è diretto proporzionale alla quantità di soluto

2) INNALZAMENTO EBULLIOSCOPICO (punto ebollizione)

La temperatura di ebollizione è di un liquido e la temperatura alla quale la tensione di vapore della soluzione eguaglia la pressione esterna.

La temperatura di ebollizione di una soluzione, in soluto e solido (e quindi con una tensione di vapore più bassa) è superiore a quella del solvente puro e ciò si verifica nei diagrammi di stato della fusione e nello stesso.

Tale innalzamento è detto INNALZAMENTO EBULLIOSCOPICO (ΔT_eb) ed è direttamente proporzionale alla concentrazione molale della soluzione

ΔT_eb = K_eb · m

dove {

• K_eb = costante ebullioscopica (dipende dalla natura del solvente)
• m = concentrazione molale

PROPRIETÀ COLLIGATIVE

Sono delle proprietà che riguardano delle soluzioni con soluti solidi. Sono proprietà il cui valore dipende dal numero delle particelle disciolte, dalla natura chimica e fisica del soluto.

1. ABBASSAMENTO DELLA TENSIONE DI VAPORE

   In una soluzione la tensione di vapore sarà:

   P_s = (P^°_solv X_solv) + (P^°_soluto X_soluto) → Legge di Dalton e Raoult

   Ma dal momento che il soluto non è volatile P^°_soluto=0

   P_s = P^°_solv X_solv = P_solv(1-X_soluto) = P_°solv - P_°solvX_soluto

   Infatti come si vede dalla formula, la tensione di vapore (P) della soluzione non dipende solo dalla Tensione di vapore del solvente (infatti il soluto in superficie ne ostacola) dall'evaporazione.

   In particolare l'abbassamento della tensione di vapore della soluzione corrisponde alla concentrazione del soluto (X_soluto)

   ΔP= P_°solv - P_s = P^°_solvX_soluto → ΔP = X_soluto P^°_solv

   Abbassamento di tensione di vapore è diretto proporzionale alla quantità di soluto.

2. INNALZAMENTO EBULLIOSCOPICO (a alta temperatura di ebollizione)

   La temperatura di ebollizione è un liquido e la temperatura alla quale la tensione di vapore della soluzione eguaglia la pressione esterna.

   La temperatura di ebollizione di una soluzione, un soluto e solido (e quindi con una tensione di vapore più bassa) è superiore a quella del solvente puro e ciò si verifica nei diagrammi di stato delle soluzioni in questione.

   Tale innalzamento è detto INNALZAMENTO EBULLIOSCOPICO (ΔT_eb) ed è direttamente proporzionale alla concentrazione molale della soluzione.

   ΔT_eb = K_eb . m dove

   • K_eb = COSTANTE EBULLIOSCOPICA dipende dalla natura del SOLVENTE
   • m = concentrazione molale

3) ABBASSAMENTO CRIOSCOPICO (delle temp. di congelamento)

La presenza di un soluto poco volatile in una soluzione abbassa e rende il cong[gela]mento (VEDI DIAGRAMMA DI STATO).

Tale abbassamento viene detto _{CRIOSCOPICO (ΔTcr)} eè proporzionale alla molarità della soluzione (m)

ΔT_cr = K_cr · m

• K_cr = costante crioscopica specifica del solvente (si [ri]leva da tabelle)
• m = molarità / concentrazione molale

— ACQUA PURA

— ACQUA CON SOLUTO

Inoltre, nelle soluzioni col soluto poco volat[ile] la temp. di e[vapora]zione (>100°) è maggiore di quella del solvente puro, ciò in quant[o] le molecole fra particelle di soluto -=-------Δ----- impedendo ev. ed abbassano la formazione di entrambi ΔP dovuto alla pres[enza] del soluto.

Liquido e[i fino alla] vaporizzazione col rischio di solidificazione. Non rende più il [=evaporelli = solidifica, cioè ritorna]

4) PRESSIONE OSMOTICA

L'osmòsi è il fenomeno del passaggio del solvente (attraverso unamembrana semipermeabile) d[all]a soluzione a minore concentrazione a quella a maggiore concentrazione di soluto. Infatti la soluzione a maggiore concentrazione avrà direttivo.

La PRESSIONE OSMOTICA (pi) è la pressione che bisogna esercitare sullesuperficie della soluzione piu' concentrata affinché non avvenga l'osmòsi. Tale pressione è legata alla concentrazione molare del soluto.

P.V = nRT ➔ πV = nRT ➔ π = ⁿ/_vRT ➔ ^π = RT ➔ TT = MRT dose

T= temp [assoluta] (R = 0,0821 atm L ------------------)