束一性

溶質を添加して溶液を形成すると、液相の溶媒が安定し、溶媒の化学ポテンシャルが低下するため、溶媒分子が気相または固相に移動する傾向が少なくなります。その結果、所定の圧力で溶媒の沸点をわずかに超える溶液が安定し、沸点が上昇します。同様に、溶媒の凝固点よりわずかに低い溶液は安定し、凝固点が低下します。沸点上昇と凝固点降下はどちらも、希薄溶液中の蒸気圧の低下に比例します。

これらの特性は、溶質が本質的に液相に閉じ込められているシステムでは束一的です。沸点上昇（蒸気圧低下など）は、気相中の溶質の存在が無視できる非揮発性溶質に対して束一的です。凝固点降下は、ほとんどの溶質で束一性です。固体溶媒にかなり溶解する溶質はほとんどないためです。

沸点上昇（ebullioscopy）編集

特定の外部圧力での液体の沸点は、液体の蒸気圧が外部圧力と等しくなる温度（T b {\ displaystyle T _ {\ rm {b}}}）です。通常の沸点は、1気圧に等しい圧力での沸点です。

純粋な溶媒の沸点は、非揮発性溶質の添加によって上昇し、上昇はエブリオスコープで測定できます。 。

ΔTb= T b（溶液）− T b（純粋溶媒）=i⋅Kb⋅m{\ displaystyle \ Delta T _ {\ rm {b}} = T _ {\ rm {b }}（溶液）-T _ {\ rm {b}}（純粋な\溶媒）= i \ cdotK_ {b} \ cdot m}

ここで、iは上記のファントホッフ係数、Kbは沸騰溶媒の定数（水の場合は0.512°Ckg / molに等しい）、mは溶液のモル濃度です。

沸点は、液相と気相の間に平衡が存在する温度です。沸点では、液体に凝縮するガス分子の数は、ガスに蒸発する液体分子の数に等しくなります。溶質を追加すると、液体分子の濃度が希釈され、蒸発速度が低下します。これを補い、平衡を再達成するには、沸点はより高い温度で発生します。

溶液が理想的な溶液であると想定される場合、Kbは気液平衡の熱力学的条件から評価できます。沸点での化学ポテンシャルμA溶液相の溶媒の割合は、溶液の上の純粋な気相の化学ポテンシャルに等しくなります。

μA（T b）=μA⋆（T b）+RTln⁡xA=μA⋆（g 、1 atm）{\ displaystyle \ mu _ {A}（T_ {b}）= \ mu _ {A} ^ {\ star}（T_ {b}）+ RT \ ln x_ {A} \ = \ mu _ {A} ^ {\ star}（g、1atm）}、

凝固点降下（低温検査）編集

凝固点（T純粋な溶媒のf {\ displaystyle T _ {\ rm {f}}}）は、固体溶媒に不溶性の溶質を加えることによって低下し、この差の測定は低温鏡検査と呼ばれます。

ΔTf= T f（解）− T f（純溶媒）= −i⋅Kf⋅m {\ displaystyle \ Delta T _ {\ rm {f}} = T _ {\ rm { f}}（溶液）-T _ {\ rm {f}}（純粋な溶媒）=-i \ cdot K_ {f} \ cdot m}（ΔTf= T f（純粋な溶媒）-Tと書くこともできますf（ソリューション）=i⋅Kf⋅m{\ displaystyle \ Delta T _ {\ rm {f}} = T _ {\ rm {f}}（純粋な\溶媒）-T _ {\ rm {f}}（ソリューション） = i \ cdot K_ {f} \ cdot m}）

ここで、Kfは極低温定数（水の凝固点で1.86°Ckg / molに等しい）、iはvan “t Hoff係数、mはモル濃度。

溶液では、溶質を加えることで溶媒が希釈されるため、凍結できる分子が少なくなります。平衡状態の再確立は、より低い温度で達成されます。凝固速度は液化速度に等しくなります。より低い凝固点では、液体の蒸気圧は対応する固体の蒸気圧に等しく、2つの相の化学ポテンシャルはeも等しい。化学ポテンシャルが等しいため、凝固点降下定数を次のように評価できます。Kf = RMT f 2 /ΔHfus{\ displaystyle K_ {f} = RMT_ {f} ^ {2} / \ Delta H _ {\ mathrm {fus}} }、ここで、ΔHfusは溶媒の融解モルエンタルピーです。