束一性の例

自動車の不凍液、腎臓透析、岩塩を使ったアイスクリームの製造には、共通点がないようです。 しかし、それらはすべてに依存しています 解の束一性. これらの特性は、数の比率のみに依存するソリューションの物理的特性です。 溶液中の溶質と溶媒(例えば、水中の塩)の粒子の 溶質。

人体の細胞、植物細胞、および不凍液やアイスクリームなどの溶液は、束一性に依存します。

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束一性には、蒸気圧、沸点、凝固点、浸透圧の4つがあります。 溶液のこれらの物理的特性は、溶液中の溶質と溶媒の粒子数の比率にのみ依存し、溶質が何であるかには依存しません。

溶質を加えることによる蒸気圧の低下

溶媒(水など)の蒸気圧はp1で表されます。 これは等しい 1気圧の圧力.

平衡、溶媒の上の気相(水蒸気など)の分圧はp1に等しくなります。 溶質(食卓塩、NaClなど)を追加すると、気相中の溶媒の分圧が低下します。 蒸気圧の低下は、溶液表面の溶媒分子が溶質分子に置き換わることによって引き起こされます。 溶媒分子は気化を「群がらせ」ます。 表面の溶媒分子が少ないため、蒸気圧が低下します。

混合物の沸点上昇

溶剤を沸騰させると、本質的に溶剤が蒸発します。 沸点上昇、または溶媒が沸騰する温度の上昇は、蒸気圧の低下と同様の理由で発生します。 表面の溶質の量が増えると、溶媒の気化が抑制されるため、沸点を達成するには、より多くのエネルギーを入力する必要があります。

これは、溶質が不揮発性である、つまり、室温での蒸気圧が低いことを前提としています。 溶媒よりも沸点が低い揮発性溶質は、実際に沸点を下げる可能性があります。 ベンゼンは揮発性有機化合物(VOC)の一例です。

混合物の凝固点降下

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 は、1気圧で液体が固体になる温度です。 凝固点降下 凍結温度が下がることを意味します。 これは、凍結を達成するために液体をより低温にする必要があることを意味します。 これが発生する理由は、溶質の存在が、溶媒分子だけの場合よりも多くの無秩序をシステムに導入するためです。 したがって、より無秩序なシステムの影響を克服するには、混合物をより低温にする必要があります。

この束一性の実用的な応用は 自動車の不凍液. エチレングリコール(CH)の50/50溶液の凝固点

2(OH)CH2(OH))は、摂氏0度(華氏32度)と比較して、摂氏-33度(華氏-27.4度)です。 車のラジエーターには不凍液が追加されているため、車のシステム内の水が凍結する前に、車をはるかに低い温度にさらす必要があります。

ソリューションの浸透圧が上昇

浸透 溶媒分子が半透膜を通過するときに発生します。 膜の片側には溶媒が含まれ、膜の反対側には溶質が含まれる可能性があります。 溶媒の移動は、平衡に達するまで、高濃度の領域から低濃度の領域へ、または高化学ポテンシャルから低化学ポテンシャルへと発生します。 この流れは自然に発生するため、流れを停止するには、溶質側に圧力を入力する必要があります。

ザ・ 浸透圧 その流れを止める圧力です。 浸透圧は一般的に溶液に対して増加します。 溶質分子が多いほど、溶媒分子が互いに押し付けられます。 膜の片側に溶質分子が存在するということは、溶液側に通過できる溶媒分子が少ないことを意味します。 浸透圧は溶質の濃度に直接関係しています。溶質が多いほど浸透圧が高くなります。

束一性とモル濃度

束一性はすべて溶液のモル濃度(m)に依存します。 モル濃度は、溶質のモル数/溶媒のkgとして定義されます。 溶媒との比率で存在する溶質の量が多かれ少なかれ、上記の4つの束一性の計算に影響を与えます。

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