Le soluzioni sono sistemi omogenei che contengono due o più componenti, nonché prodotti che sono il risultato dell'interazione di questi componenti. Possono essere allo stato solido, liquido o gassoso. Considera lo stato liquido di aggregazione delle soluzioni. Includono un solvente e una sostanza disciolta in esso (quest'ultima è inferiore).
Le proprietà colligative delle soluzioni sono le loro caratteristiche che dipendono direttamente solo dal solvente e dalla concentrazione della soluzione. Sono anche chiamati collettivi o comuni. Le proprietà colligative delle soluzioni si manifestano in miscele in cui non vi è alcuna interazione di natura chimica tra i loro componenti costitutivi. Inoltre, le forze di azione reciproca tra le particelle del solvente e le particelle del solvente e la sostanza in esso disciolta sono uguali in soluzioni ideali.
Proprietà colligative delle soluzioni:
1) La pressione del vapore è inferiore sulla soluzione che sul solvente.
2) La cristallizzazione della soluzione avviene a una temperatura inferiore alla temperatura di cristallizzazione del solvente nella sua forma pura.
3) La soluzione bolle a una temperatura superiore a quella del solvente stesso.
4) Fenomenoosmosi.
Consideriamo separatamente le proprietà colligative.
Equilibrio al limite di fase in un sistema chiuso: liquido - vapore è caratterizzato da pressione di vapore saturo. Poiché parte dello strato superficiale della soluzione è riempita di molecole di soluto, l'equilibrio sarà raggiunto a una pressione di vapore inferiore.
La seconda proprietà colligativa - una diminuzione della temperatura di cristallizzazione di una soluzione rispetto a un solvente - è dovuta al fatto che le particelle della sostanza disciolta interferiscono con la formazione dei cristalli e quindi impediscono la cristallizzazione quando la temperatura diminuisce.
Il punto di ebollizione della miscela è superiore al solvente nella sua forma pura, in quanto l'uguaglianza di pressione atmosferica e di vapore saturo si ottiene con un maggiore riscaldamento, poiché alcune molecole di solvente sono associate a particelle della sostanza disciolta.
La quarta proprietà colligativa delle soluzioni è il fenomeno dell'osmosi.
Il fenomeno dell'osmosi è la capacità di un solvente di migrare attraverso una partizione permeabile ad alcune particelle (molecole di solvente) e impermeabile ad altre (molecole di solvente). Questa partizione separa una soluzione con un alto contenuto di soluto da una soluzione meno concentrata. Un esempio di tale partizione semipermeabile è la membrana di una cellula vivente, una vescica bovina, ecc. Il fenomeno dell'osmosi è dovuto all'equalizzazione delle concentrazioni su entrambi i lati, separati da una membrana, che ètermodinamicamente più favorevole al sistema. A causa del movimento del solvente in una soluzione più concentrata, in questa parte del recipiente si osserva un aumento della pressione. Questa pressione in eccesso è chiamata pressione osmotica.
Le proprietà colligative di soluzioni non elettrolitiche possono essere rappresentate matematicamente dalle equazioni:
∆ Tbp.=Equipaggia∙Vedi;
∆ Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Le proprietà colligative in termini numerici differiscono per soluzioni elettrolitiche e soluzioni non elettrolitiche. Per il primo, sono un po' più grandi. Ciò è dovuto al fatto che in essi si verifica la dissociazione elettrolitica e il numero di particelle aumenta in modo significativo.
Le proprietà colligative delle soluzioni sono ampiamente utilizzate nella vita di tutti i giorni e nella produzione, ad esempio il fenomeno dell'osmosi viene utilizzato per ottenere acqua pulita. Negli organismi viventi, molti sistemi si basano anche sulle proprietà colligative delle soluzioni (ad esempio, la crescita delle cellule vegetali).
