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。 「コリガティブ」という言葉は、ラテン語の「colligatus」に由来し、「一緒に結ばれる、または結合される」という意味です。集合プロパティの例は、ソリューションを定義するときに役立ちます。それらは、溶液の特性が溶液中の溶質の濃度にどのように関連しているかを示しています。
まとめ読みのプロパティとその例の重要性を理解するために読み続けてください。
共同プロパティが重要な理由
蒸気圧の低下、沸点の上昇、凝固点の低下、および浸透圧はすべて集合特性の例です。この小さな住居群は、このモジュールで説明されているように、さまざまな薬草現象やテクノロジーの応用に重要な意味を持っています。
集合プロパティの例
次の例を見て、ソリューションの集合的特性を見てみましょう。
- 水の入ったタンブラーにひとつまみの塩を加えると、凝固点が通常の値よりも大幅に下がります。あるいは、その沸点が上昇し、溶液の蒸気圧が低くなることがあります。浸透圧にも変化があります。
- 同様に、水にアルコールを加えると、溶液の凝固点が通常の温度よりも低くなります。これは、天然水とアルコールの両方に当てはまります。
さまざまな種類の解集合プロパティ
ソリューションにはいくつかの異なるタイプの集合プロパティがあります:
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凝固点降下:
溶液の凝固点は、純粋な溶媒の凝固点よりも低くなります。凝固点の低下は、溶質のモル濃度に関係しています。水に砂糖、塩、アルコールなどを溶かすと凝固点が下がります。
水以外でも効果はありますが、溶剤によって温度変化量は異なります。
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沸点上昇:
液体の沸点係数は、蒸気ひずみが周囲ひずみと等しくなる温度です。不安定でない液体を天然溶媒に添加すると、溶液の蒸気ひずみが減少することがわかっています。蒸気ひずみを周囲ひずみと等しくするには、溶液の温度を上げる必要があります。
溶液の沸点と天然溶媒の沸点の差を沸点上昇といいます。
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蒸気圧の低下:
天然溶剤では、溶剤の分子が床全体を占めます。不安定な溶質が溶媒に追加されると、床には溶質と溶媒分子の両方が含まれるようになり、床を覆う溶媒分子の数が減少します。
応答の蒸気ひずみは純粋に溶媒によるものであるため、溶液の蒸気ひずみは、同じ温度での自然溶媒の蒸気ひずみよりも小さくなります。
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浸透圧:
半透膜を溶液と溶媒の間に置くと、溶媒分子が膜を通過して溶液に入り、その体積が増加します。最も効果的な溶媒分子はこの半透過性バリアを通過できますが、溶質のような大きな分子は通過できません。
溶液の浸透圧は、溶質のモル濃度に比例します。その結果、溶液の浸透圧が高いほど、より多くの溶質が溶媒に溶解します。
浸透圧と溶質濃度の関係は、Van’t Hoff の式で表されます。
集合プロパティの働き
溶質が導入されると、溶解した粒子が液相の溶媒の一部を置換します。これにより、単位体積あたりの溶媒濃度が低下します。粒子の種類は重要ではありません。重要なのは、その数です。
たとえば、CaCl2 を完全に溶解すると、カルシウムと塩化物粒子が得られます。ただし、NaCl を溶解すると、2 つの粒子 (ナトリウム イオンと塩化物イオン) しか生成されません。食卓塩は、塩化カルシウムよりも結集特性に強い影響を与える.したがって、塩化カルシウムは、低温では食塩よりも効果的な除氷剤です。
結論
化学者であり哲学者でもあるフリードリッヒ ヴィルヘルム オストヴァルトは、1891 年に「集団的性質」という用語を作り出しました。集団的性質は、溶液を記述しているときに、溶液の性質が溶液内の溶質の注意にどのように関連しているかを理解するのに役立ちます。
よく研究される 4 つの集合的特性は、凍結係数、沸騰係数の上昇、蒸気応力の低減、および浸透応力です。このような住居は、溶液中の溶質破片の範囲でデータを提供するため、溶質の分子量を決定できます。共同プロパティの例に関するいくつかの質問をブラッシュ アップすると、概念をよりよく理解するのに役立ちます。
