Коллигативные свойства растворов, их роль в повседневной жизни
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
ависит только от природы растворителя и имеет размерность град-моль.
Измерив повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя, а также навеску растворителя и навеску растворенного вещества, можно вычислить его молекулярную массу. Такой метод определения молекулярной массы называется эбуллиоскопическим или эбуллиоскопией.
Однако эбуллиоскопический метод из-за недостаточной точности и невозможности работать с веществами, разлагающимися при кипячении раствора, применяется реже криоскопического метода.
Понижение давления насыщенного пара растворителя
При испарении жидкости над ее поверхностью образуется пар. Процесс испарения обратим, одновременно с ним идет и конденсация пара. Когда скорость испарения и скорость конденсации сравняются, установится равновесие и насыщенный пар при данной температуре будет иметь постоянное давление.
С повышением температуры давление насыщенного пара увеличивается. При растворении небольшого количества какого-либо нелетучего вещества (нелетучим можно считать вещество, температура кипения которого примерно на 150 С выше температуры кипения растворителя.) в данном растворителе снижается концентрация молекул растворителя и, следовательно, уменьшается число молекул растворителя, вылетающих с поверхности жидкости в единицу времени. В этом случае равновесие между жидкостью и насыщенным паром устанавливается при более низком давлении по сравнению с давлением пара над одним растворителем.
Давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда меньше, чем над чистым растворителем.
Чем больше концентрация раствора, т.е. чем меньше молекул растворителя содержится в единице объёма, тем меньше давление насыщенного пара.
А) Давление насыщенного пара растворителя над раствором равно давлению его над чистым растворителем, умноженному на мольную долю растворителя.
Б) Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над разбавленным раствором нелетучего вещества равно молярной доле растворённого вещества.
А, Б - закон Рауля в разных формулировках.
Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором зависит не от природы растворителя и растворенного вещества, а определяется концентрацией последнего.
Оборудование для эбуллиоскопического и криоскопического определения молекулярных весов
Дифференциальный Аппарат для эбуллиоскопического определения
термометр Бекмана
Аппарат для криоскопического определения молекулярных весов молекулярных весов
Практическое значение осмоса
Осмос имеет большое значение в жизнедеятельности растительных и животных организмов. Известно, что все биологические ткани состоят из клеток. Каждая клетка имеет оболочку, внутри ее находится жидкость, которая представляет собой раствор различных веществ в воде. Оболочка клетки полупроницаема и через нее достаточно легко проходит вода.
Давлением, которое вызывается проникающей в клетки водой, объясняется упругость тканей растений, их плодов, листьев, стеблей, лепестков. Осмотическое давление в клетках зрелых плодов и овощей обычно колеблется от 0,49 до 0,98 МПа. В срезанных растениях, благодаря испарению воды объем внутриклеточной жидкости уменьшается, снижается давление и растение вянет. Увлажнение растений, погружение их в воду вызывает осмос и снова сообщает тканям упругость.
В концентрированных растворах идет диффузия воды из клетки в раствор, так как осмотическое давление внешнего раствора больше, чем давление внутри клетки. Потеря воды ведет к уменьшению объема клетки, нарушает нормальное течение физических и химических процессов в ней. Это явление называют плазмолизом.
Плазмолиз имеет большое значение при консервировании овощей и плодов в растворах поваренной соли или сахарозы.
При солении или квашении овощей поваренная соль является, во-первых, консервантом. Растворы соли (5-7 %) задерживают развитие большинства микроорганизмов, так как вызывают у них плазмолиз. Однако главное назначение поваренной соли заключается в том, что она вызывает плазмолиз растительных клеток, нарушает полупроницаемость клеточных оболочек. В результате происходит выделение клеточного сока, содержащего сахара. Эти сахара служат основой для молочнокислого брожения. Молочная кислота придает продукту специфический вкус и, являясь антисептиком, подавляет деятельность других микроорганизмов.
При варке плодов в концентрированном сахарном растворе (варка варенья) растительные клетки теряют воду, т. е. идет плазмолиз. Если скорость удаления воды больше, чем скорость диффузии сахара в плодовую ткань, то плоды после варки сморщиваются и становятся жесткими. Правильно выбранный режим варки предусматривает равенство скоростей этих процессов. В таком случае плоды сохраняют свой начальный объем и вид.
В данном случае сахар не только придает продукту вкусовые качества и питательность, но является и консервирующим веществом. В концентрированном сахарном растворе с высоким осмотическим давлением происходит плазмолиз клеток почти всех микроорганизмов.
Можно подобрать раствор такой концентрации, что его осмотическое давление будет равно осмотическому давлению внутриклеточной жидкости. В таком растворе состояние клетки не изменится. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называютс