ソリューションの集合プロパティ
ドーリング・キンダースリー/ゲッティイメージズ
集合プロパティの定義
集合プロパティはのプロパティです ソリューション の粒子の数に依存します。 音量 の 溶媒 (濃度) ではなく 質量 またはアイデンティティ 溶質 粒子。集合特性は温度の影響も受けます。プロパティの計算は、理想的なソリューションに対してのみ完全に機能します。実際には、これは、非揮発性溶質が揮発性液体溶媒に溶解している場合に、集合特性の方程式を希薄な実溶液にのみ適用する必要があることを意味します。任意の溶質と溶媒の質量比に対して、集合特性は溶質のモル質量に反比例します。 「colligative」という言葉はラテン語から来ています 縛られた 、これは「結合」を意味し、溶媒の特性が溶液中の溶質の濃度にどのように結合するかを指します。
集合プロパティの仕組み
溶質を溶媒に加えて溶液を作ると、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。希薄な溶液では、粒子が何であるかは問題ではなく、それらがいくつ存在するかだけです.したがって、たとえば、CaClを溶解すると2完全に溶解すると 3 つの粒子 (1 つのカルシウム イオンと 2 つの塩化物イオン) が生成されますが、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。塩化カルシウムは、食卓塩よりも凝集特性に大きな影響を与えるでしょう.これが、塩化カルシウムが通常の塩よりも低温でより効果的な除氷剤である理由です.
集合プロパティとは
集合プロパティの例には次のものがあります。蒸気圧低下、 凝固点降下 、 浸透圧 、 と 沸点上昇 .たとえば、コップ一杯の水にひとつまみの塩を加えると、水は通常よりも低い温度で凍結し、より高い温度で沸騰し、蒸気圧が低くなり、浸透圧が変化します。一般に非揮発性溶質については集合特性が考慮されますが、この効果は揮発性溶質にも適用されます (ただし、計算が難しい場合があります)。為に 例 アルコール（揮発性の液体）を水に加えると、純粋なアルコールまたは純粋な水で通常見られる凝固点よりも低くなります。これが、アルコール飲料が飲みにくい理由です。 氷結 家庭用冷凍庫で。
凝固点降下と沸点上昇の式
凝固点降下は、次の式から計算できます。
ΔT = iKへメートル
どこ
ΔT = 温度変化 (°C)
i = ファントホッフ係数
Kへ= モル凝固点降下定数または低温定数 (°C kg/mol)
m = mol 溶質/kg 溶媒での溶質のモル濃度
沸点上昇は次の式から計算できます。
ΔT = Kbメートル
どこ
Kb= ebullioscopic 定数 (水に対して 0.52°C kg/mol)
m = mol 溶質/kg 溶媒での溶質のモル濃度
オストワルドの溶質特性の 3 つのカテゴリ
Wilhelm Ostwald は 1891 年に集合的性質の概念を導入しました。彼は実際に溶質の性質の 3 つのカテゴリを提案しました。
- 集合特性は、溶質粒子の性質ではなく、溶質の濃度と温度のみに依存します。
- 構成特性は、溶液中の溶質粒子の分子構造に依存します。
- 追加プロパティは、粒子のすべてのプロパティの合計です。付加特性は、溶質の分子式に依存します。加算プロパティの例は質量です。