集合特性とは、粒子の性質ではなく、存在する粒子 (分子または原子) の数によって決定される物質の品質です。集合特性の 2 つの例は、理想気体の圧力と、溶解粒子による溶媒の凝固点の低下です。
集合プロパティは、ソリューションのプロパティがソリューション内の溶質濃度にどのように関連しているかを示すため、ソリューションを定義するときに役立ちます。
集合プロパティの例
- 沸点の上昇
- 氷点下のうつ病
- 蒸気圧の相対的な低下
- 浸透圧
沸点の上昇
これは集合プロパティの 1 つです。他には、凝固点、浸透圧、蒸気圧があります。溶質の性質ではなく、溶質と溶媒の比率が沸点上昇を決定します。これは、物質の集合的な特徴です。溶液に加えられる溶質のこの量は、溶液の沸点上昇の変化に影響を与えます。つまり、溶液中の溶質濃度 (分子または原子の量) が高いほど、沸点上昇が高くなります。 100 gm の塩 (NaCl) を 1 リットルの水に加えた場合、水の沸点が 4 ～ 5 度上昇する例を考えてみましょう。
沸点上昇式
この式は、不揮発性溶質で溶解した溶液を例にとることで表すことができます。
- 溶液の沸点は、純粋な溶媒の沸点に沸点の上昇を加えたものです。
- 沸点の上昇 (ΔTb) は、溶液中の溶質粒子 (分子または原子) の数に比例します。与えられた式で同じ測定が可能です:
ΔTb =(i).(Kb)。 (m)
どこで、
ΔTb：沸点上昇
i:ヴァントホフ因子
Kb:ebullioscopic 定数
m:溶質のモル濃度。
氷点下のうつ病
うつ病について話し合う前に、この用語の意味を教えてください。したがって、凝固点の低下は、溶媒への溶質分子の追加による集合的な特性です。したがって、非常に正確に言えば、凝固点降下とは、溶媒に溶質分子を追加することによる溶媒の凝固点の低下を指す用語です。温度の低下により、物質は凍結を開始し、分子間力が引き継ぎ、パターンを形成して最終的に固体になります。
氷点式の低下
理解を深めるために例を見てみましょう。水の凝固点より低い温度で水を冷たく保つと、水素結合がより固まり始め、凝固点降下の公式が得られます:
△Tf =i × Kf × m
ここで
△Tfは凝固点降下の略
i は Van't Hoff Factor の略です
Kf はクライオスコピック定数の略で、
mはモル濃度を表します
蒸気圧の相対的低下
純粋な溶媒では、不揮発性溶質が溶解すると蒸気圧が低下します。不揮発性溶質を溶媒に加えると、表面には溶質分子と溶媒分子の両方が含まれます。したがって、溶媒分子によって覆われる表面の量は最終的に減少します。
ここで、P を溶媒の蒸気圧と呼び、Ps を溶液の蒸気圧と呼ぶ場合、それらの差 (P-Ps) は蒸気圧の低下として知られ、P と P の比率はPs は蒸気圧の低下の相対値として知られています。
1886 年、Raoult は蒸気圧の相対的な低下とモル分率の関係を発見し、それを Raoult の法則と名付けました。この法則は、蒸気圧の相対的な低下は、次の関係によって溶液中の溶質のモル分率に等しいと述べています。
Po- Ps / Po =n / n+N
浸透圧
浸透圧は、浸透によって作成された障壁を越えて水が拡散するのを防ぐために必要な圧力です。別の言い方をすれば、反対側に分散するために水が障壁を「押し」なければならない強さに関係しています。半透膜を横切る水の拡散は、浸透として知られています。その結果、浸透では、溶質は膜を通って流れることができないため、移動できません。
浸透圧は、次の式を使用して計算されます:
π =iCRT
どこで、
π =浸透圧
i =ファントホフ指数
C =溶質のモル濃度
R =理想気体定数
T =ケルビン温度
結論
これらの集合特性の重要な要素は、それらが存在する溶質粒子の数のみに依存することです。各集合プロパティの定義の意味は、それらが互いに正確に関連付けられているということです。したがって、これらの集合体の一方のプロパティのみが測定される場合、もう一方のプロパティも同様に計算できます。希薄溶液のこれらの集合特性は、分子量と溶解物質の重量を見つけるための有用な方法を提供するため、非常に重要です。希薄溶液では、主にこれらの集合特性を観察します。
