Давление пара растворов.

При данной температуре давление насыщенного пара над каждой жидкостью – величина постоянная. При растворении в жидкости какого-либо вещества давление насыщенного пара этой жидкости понижается.

Давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда ниже, чем над чистым растворителем при той же температуре.

Разность между этими величинами принято называть понижением давления пара над раствором. Отношение величины этого понижения к давлению насыщенного пара над чистым растворителем называется относительным понижением давления пара над раствором.

Рауль в 1887 году установил зависимость между понижением давления пара над разбавленным раствором неэлектролита при нелетучем растворителе и концентрацией растворенного вещества.

(p₀ – p)/p₀ = x_В,

где x_В – мольная доля растворенного вещества, p₀ – давление насыщенного пара над чистым растворителем, p – давление насыщенного пара над раствором.

З-н Рауля:

Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества.

(Рис. 3)

Замерзание и кипение растворов.

Индивидуальные вещества характеризуются строго определенными температурами переходов из одного агрегатного состояния в другое (температура кипения, плавления, сублимации).

Для растворов наблюдается иная картина. Присутствие растворенного вещества повышает температуру кипения и понижает температуру замерзания растворителя, и тем сильнее, чем концентрированнее раствор. В большинстве случаев из растворов кристаллизуется (при замерзании) или выкипает (при кипении) только растворитель, вследствие чего концентрация раствора возрастает. Это приводит к еще большему повышению температуры кипения и снижению температуры кристаллизации. Т.о. раствор кристаллизуется или кипит в определенном температурном интервале.

Разность между температурами кипения раствора и чистого растворителя называют повышением температуры кипения раствора (Δt_к).

Разность между температурами замерзания чистого растворителя и раствора называют понижением температуры замерзания раствора (Δt_з).

Δt_к = Δt_к – Δt⁰_к, Δt_з = Δt_з – Δt⁰_з.

(Рис 4)

Изучая замерзание и кипение растворов, Рауль установил, что для разбавленных растворов неэлектролитов повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания пропорциональны концентрации раствора:

ΔT_к = Э_TC_m(В); ΔT_з = К_TC_m(В),

где C_m(В) – моляльная концентрация раствора; Э_T – эбуллиоскопическая константа; К_T – криоскопическая константа

Эти константы не зависят от природы растворенных веществ, но зависят от природы растворителя (для воды К = 1,86, Э = 0,52).

На измерениях температур кипения и замерзания растворов основаны эбуллиоскопический и криоскопический методы определения молекулярных масс веществ.

7