총괄적 특성

용질을 첨가하여 용액을 형성하면 액체 상태의 용매가 안정화되고 용매 분자가 기체 또는 고체 상태로 이동하는 경향이 적도록 용매 화학적 전위가 낮아집니다. 결과적으로 주어진 압력에서 용매 끓는점보다 약간 높은 액체 용액이 안정되어 끓는점이 증가합니다. 유사하게, 용매 어는점보다 약간 낮은 액체 용액은 안정되어 어는점이 감소합니다. 끓는점 상승과 빙점 하강은 모두 희석 된 용액에서 증기압의 저하에 비례합니다.

이러한 특성은 용질이 본질적으로 액체상에 국한된 시스템에서 충돌합니다. 끓는점 상승 (증기압 저하와 같은)은 기체상에서 용질 존재가 무시할 수있는 비 휘발성 용질에 대해 충돌합니다. 빙점 강하는 대부분의 용질에서 매우 적은 수의 용질이 고체 용매에 용해되기 때문에 충돌합니다.

끓는점 상승 (ebullioscopy) 편집

주어진 외부 압력에서 액체의 끓는점은 액체의 증기압이 외부 압력과 같은 온도 (T b {\ displaystyle T _ {\ rm {b}}})입니다. 정상 끓는점은 1 기압과 동일한 압력에서 끓는점입니다.

순수 용매의 끓는점은 비 휘발성 용질을 첨가하면 증가하며, 고도는 ebullioscopy로 측정 할 수 있습니다. .

Δ T b = T b (solution) − T b (puresolvent) = i ⋅ K b ⋅ m {\ displaystyle \ Delta T _ {\ rm {b}} = T _ {\ rm {b }} (solution) -T _ {\ rm {b}} (pure \ solvent) = i \ cdot K_ {b} \ cdot m}

여기서 i는 위와 같은 van “t Hoff factor, Kb는 ebullioscopic 용매의 상수 (물의 경우 0.512 ° C kg / mol과 같음)이고 m은 용액의 molality입니다.

비등점은 액체와 기체 상 사이에 평형이있는 온도입니다. 끓는점에서 액체로 응축되는 기체 분자의 수는 기체로 증발하는 액체 분자의 수와 같습니다. 용질을 추가하면 액체 분자의 농도가 희석되고 증발 속도가 감소합니다.이를 보완하고 평형을 다시 달성하려면, 끓는점은 더 높은 온도에서 발생합니다.

해가 이상적인 용액이라고 가정하면 Kb는 액체-증기 평형을위한 열역학적 조건에서 평가할 수 있습니다. 끓는점에서 화학적 전위 μA 용액상의 용매의 양은 용액 위의 순수한 증기상의 화학적 전위와 같습니다.

μ A (T b) = μ A ⋆ (T b) + RT ln ⁡ x A = μ A ⋆ (g , 1 atm) {\ displaystyle \ mu _ {A} (T_ {b}) = \ mu _ {A} ^ {\ star} (T_ {b}) + RT \ ln x_ {A} \ = \ mu _ {A} ^ {\ star} (g, 1atm)},

빙점 강하 (cryoscopy) 편집

어는점 (T 순수한 용매의 f {\ displaystyle T _ {\ rm {f}}})는 고체 용매에 불용성 인 용질을 첨가함으로써 낮아지며,이 차이를 측정하는 것을 cryoscopy라고합니다.

Δ T f = T f (solution) − T f (puresolvent) = − i ⋅ K f ⋅ m {\ displaystyle \ Delta T _ {\ rm {f}} = T _ {\ rm { f}} (용액) -T _ {\ rm {f}} (순수 \ 용매) =-i \ cdot K_ {f} \ cdot m} (Δ T f = T f (puresolvent) − T f (solution) = i ⋅ K f ⋅ m {\ displaystyle \ Delta T _ {\ rm {f}} = T _ {\ rm {f}} (pure \ solvent) -T _ {\ rm {f}} (solution) = i \ cdot K_ {f} \ cdot m})

여기 Kf는 극저온 상수 (물의 빙점에 대해 1.86 ° C kg / mol과 동일), i는 van “t Hoff factor, m 액체 용액에서 용질을 첨가하여 용매를 희석하여 더 적은 수의 분자를 동결시킬 수 있습니다. 평형의 재 확립은 더 낮은 온도에서 달성됩니다. 어는 속도는 액화 속도와 같게됩니다. 어는점에서 액체의 증기압은 해당 고체의 증기압과 같고 두상의 화학 전위는 ar e도 동일합니다. 화학적 전위가 같으면 극저온 상수를 K f = RMT f 2 / Δ H fus {\ displaystyle K_ {f} = RMT_ {f} ^ {2} / \ Delta H _ {\ mathrm {fus}}로 평가할 수 있습니다. }, 여기서 ΔHfus는 용매의 융합 몰 엔탈피입니다.