Lösungen sind homogene Systeme, die zwei oder mehr Komponenten enth alten, sowie Produkte, die das Ergebnis des Zusammenspiels dieser Komponenten sind. Sie können in festem, flüssigem oder gasförmigem Zustand vorliegen. Betrachten Sie den flüssigen Aggregatzustand von Lösungen. Sie enth alten ein Lösungsmittel und einen darin gelösten Stoff (letzteres weniger).
Kolligative Eigenschaften von Lösungen sind ihre Eigenschaften, die direkt nur vom Lösungsmittel und der Konzentration der Lösung abhängen. Sie werden auch als kollektiv oder gemeinsam bezeichnet. Die kolligativen Eigenschaften von Lösungen manifestieren sich in Gemischen, in denen es keine Wechselwirkung chemischer Art zwischen ihren Bestandteilen gibt. Außerdem sind die Wechselwirkungskräfte zwischen den Teilchen des Lösungsmittels und den Teilchen des Lösungsmittels und dem darin gelösten Stoff in idealen Lösungen gleich groß.
Kolligative Eigenschaften von Lösungen:
1) Der Dampfdruck ist über der Lösung geringer als über dem Lösungsmittel.
2) Die Kristallisation der Lösung erfolgt bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur des Lösungsmittels in seiner reinen Form.
3) Die Lösung siedet bei einer höheren Temperatur als das Lösungsmittel selbst.
4) PhänomenOsmose.
Betrachten wir kolligative Eigenschaften separat.
Gleichgewicht an der Phasengrenze in einem geschlossenen System: Flüssigkeit - Dampf ist durch den Sättigungsdampfdruck gekennzeichnet. Da ein Teil der Oberflächenschicht in der Lösung mit gelösten Molekülen gefüllt ist, wird das Gleichgewicht bei einem niedrigeren Dampfdruck erreicht.
Die zweite kolligative Eigenschaft – ein Absinken der Kristallisationstemperatur einer Lösung im Vergleich zu einem Lösungsmittel – liegt darin begründet, dass die Teilchen des gelösten Stoffes bei sinkender Temperatur die Kristallbildung stören und dadurch die Kristallisation verhindern.
Der Siedepunkt der Mischung ist höher als der des Lösungsmittels in seiner reinen Form, da die Gleichheit von atmosphärischem Druck und gesättigtem Dampfdruck bei stärkerer Erwärmung erreicht wird, da einige der Lösungsmittelmoleküle mit verbunden sind Partikel der gelösten Substanz.
Die vierte kolligative Eigenschaft von Lösungen ist das Phänomen der Osmose.
Das Phänomen der Osmose ist die Fähigkeit eines Lösungsmittels, durch eine Trennwand zu wandern, die für einige Partikel (Lösungsmittelmoleküle) durchlässig und für andere (Lösungsmittelmoleküle) undurchlässig ist. Diese Trennwand trennt eine Lösung mit einem hohen Geh alt an gelösten Stoffen von einer weniger konzentrierten Lösung. Ein Beispiel für eine solche halbdurchlässige Trennwand ist die Membran einer lebenden Zelle, eine Rinderblase usw. Das Phänomen der Osmose beruht auf dem Konzentrationsausgleich auf beiden Seiten, die durch eine Membran getrennt sindthermodynamisch günstiger für das System. Aufgrund der Bewegung des Lösungsmittels in eine konzentriertere Lösung wird in diesem Teil des Gefäßes ein Druckanstieg beobachtet. Dieser Überdruck wird osmotischer Druck genannt.
Kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolytlösungen können mathematisch durch die Gleichungen dargestellt werden:
∆ Tbp.=Equip∙See;
∆ Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Kolligative Eigenschaften in numerischer Hinsicht unterscheiden sich für Elektrolytlösungen und Nichtelektrolytlösungen. Zum einen sind sie etwas größer. Dies liegt daran, dass in ihnen eine elektrolytische Dissoziation auftritt und die Anzahl der Partikel erheblich zunimmt.
Die kolligativen Eigenschaften von Lösungen werden im Alltag und in der Produktion vielfach genutzt, beispielsweise wird das Phänomen der Osmose genutzt, um sauberes Wasser zu gewinnen. Auch in lebenden Organismen bauen viele Systeme auf den kolligativen Eigenschaften von Lösungen auf (z. B. das Wachstum von Pflanzenzellen).
