Електролітами називаються такі речовини, які в розчинах в більшій чи меншій мірі дисоціює на іони. Внаслідок цього в розчині електроліту число часток в деякому обсязі буде більше, ніж в рівному йому по молярної концентрації розчині неелектроліту.
Якщо для розчину електроліту, концентрація якого відома, знайти дослідним шляхом осмотичнийтиск (Pосм.), Зниження тиску пара (# 8710; Ропит), підвищення температури кипіння (# 8710; tкіп.опит), зниження температури кристалізації (# 8710; tкрістал. досвід), то виявиться, що ці величини більше теоретично обчислених в певну кількість разів, а саме:
Множник, на який слід помножити отримані величини для того, щоб вони відповідали досвідченим даними, називають фізіологічним коефіцієнтом, йди коефіцієнтом Вант - Гоффа.
Для розчинів електролітів отримані експериментальні значення P, # 8710; Р, # 8710; t кип. # 8710; tкрістал. завжди більше теоретичних обчислень, коефіцієнт> 1. При близькому значенні досвідчених і обчислених величин можна говорити про те, що дана речовина є неелектролітами.
Відповідно до теорії Арреніуса, фізичний зміст коефіцієнта полягає в тому, що він показує, у скільки разів збільшилася загальна кількість частинок в розчині в результаті того, що сталося часткового або повного розпаду на іони.
Ступінь дисоціації електроліту показує відношення числа молекул, що розпалися на іони, до загального числа розчинених молекул.
де, i - ізотонічний коефіцієнт;
n - число іонів, на яке розпадається електроліт;
Тоді, для розчинів електролітів в рівняння Вант - Гоффа вводиться ізотонічний коефіцієнт для обліку електролітичноїдисоціації:
де c (X) - молярна концентрація розчину;
R - газова постійна 8,314 Дж / Мольков;
Т - абсолютна температура;
Для обчислення тиску пари розчинів електролітів або величин зниження тиску пара слід керуватися:
Вирішуючи це рівняння щодо і. отримуємо відповідно:
Розрахувати осмотичний тиск розчину хлориду калію, в якому c (KCl) = 0,01 моль / л, при Т = 310К, якщо ізотонічний коефіцієнт дорівнює 1,96.
Pосм. = 1,96 · 0,01 · 8,314 · 310 = 50,5 кПа.
Відповідь: розчин хлориду калію має осмотичний тиск при c (KCl) = 0,01 моль / л 50,5 кПа.
Який ступінь електролітичноїдисоціації хлориду калію, в якому
c (KCl) = 0,01 моль / л, якщо при Т = 300К цей розчин створює осмотичний тиск 43,59 кПа?
Рішення. Так як хлорид калію електроліт, тоді
Розраховуємо ступінь дисоціації електроліту
KCl K + + Cl - n = 2; = = 0,75
Відповідь: ступінь дисоціації хлориду калію дорівнює 0,75.
Завдання для самостійного рішення:
1) Розрахувати молярну масу неелектроліту, якщо 28,5 г цієї речовини, розчиненого в 785 г води, викликають зниження тиску пара води над розчином на 52,37 Па при 25 ° С. Тиск пари над чистим розчинником одно 7375,9 Па. (М = 91,4 г / моль).
2) Розрахуйте температуру кипіння і замерзання 0,9% розчину хлориду натрію, якщо ізотоноческій коефіцієнт дорівнює 1,95. (T кип = 100,16 ° С, tзам = -0,56 ° С).
3) При розчиненні 2,76 г неелектроліту в 200 г води температура замерзання розчину знизилася на 0,297 ° С. Обчислити молярну масу неелектроліту. (М = 92 г / моль).
4) Для запобігання замерзання в зимовий час до водних розчинів додають гліцерин. Допустивши, що закон Рауля застосуємо до подібних розчинів, обчислити, скільки грам гліцерину потрібно додати до 100 г води, щоб розчин не замерз до -5 ° С. (24,7 г).
5) Обчислити ізотонічний коефіцієнт і ступінь дисоціації в розчині, якщо концентрація розчину 1 моль / кг, а температура кипіння составляет100,94 ° С. (# 945; = 0,81)
6) Розрахувати осмотичний тиск розчину при 25 ° С, що містить 225 г сахарози в 5 л розчину. (3,3 · 105 Па).
7) Осмотичний тиск крові 760 кПа. Яка молярна концентрація глюкози в розчині, ізотонічний крові, при 37 ° С? (0,295 моль / л).