Коллигативные

Коллигативные свойства растворов – это свойства, которые зависят от числа частиц растворенного в веществе и не зависят от его природы:
Понижение давления насыщенного пара (ДНП) над раствором
2. Понижение температуры замерзания раствора (ΔТз) и повышение температуры кипения раствора (ΔТк)
3. Осмотическое давление (π).

Понижение давления насыщенного пара (ДНП)
над раствором. I закон Рауля
p0

↑t ↑p0
H2O:
00C – 4,6 мм рт. ст.
200C – 17,4 мм рт. ст.
1000C – 760 мм рт. ст.
p0= pатм. жидкость закипает
Понижение давления насыщенного пара (ДНП)
над раствором. I закон Рауля

Понижение давления насыщенного пара (ДНП)
над раствором. I закон Рауля
p0
p
>

Понижение давления насыщенного пара (ДНП)
над раствором. I закон Рауля

II закон Рауля
ΔТзамерзания = Тзамерзания р-ля – Тзамерзания р-ра = ΔТз
ΔТкипения = Ткипения р-ра – Ткипения р-ля = ΔТк
Повышение температуры кипения (ΔТк) и понижение температуры замерзания (ΔТз) разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально моляльной концентрации раствора.
ΔТк = Кэ·Сm; ΔТз = Кз·Сm;

II закон Рауля
Чем больше концентрация растворенного вещества, тем выше Тк и ниже Тз раствора.
ΔТк = Кэ·Сm; ΔТз = Кз·Сm;
Сm – моляльная концентрация – количество растворенного
вещества в 1 кг растворителя (моль/кг):
m вещ-ва
Cm = ————————
M · m раств-ля (кг)
Кэ – эбулиометрическая const;
Кз (КК) – криометрическая const;
Эти константы зависят от природы растворителя.
При Cm = 1 моль/кг; Кз = ΔТз; Кэ = ΔТк.
КзН2О = 1,86 кг·К/моль; КэН2О = 0,52 кг·К/моль;

Криометрия –метод определения молярной массы вещества (М) по температуре замерзания: Кз · m вещ-ва
М вещ-ва = —————— (г/моль)
ΔТз·m раств-ля (кг)

Осмос. Осмотическое давление
Осмос – это односторонняя диффузия воды через полупроницаемою мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.
Вода из сосуда переходит через
полупроницаемую мембрану (целлофан,
оболочка мочевого пузыря) в сосуд
h с более концентрированным раствором.
Уровень жидкости в этом сосуде поднимается
на высоту h.
Осмотическое давление π – это сила, вызывающая ОСМОС или
гидростатическое давление столба жидкости, высотой h , от которого
прекращается осмос.

Значение осмоса
⮚ упругость, тургор клеток
⮚ эластичность тканей, форма органов ⮚ усвоение пищи, образование лимфы, мочи, кала
⮚действие лекарств
⮚За счет осмоса вода в организме распределяется между кровью, тканями, клетками.

Осмотическое давление крови
Состав плазмы крови: 90 % Н2О, 7 % белков, 0,9 % эл-отв (> NaCl), ≈
2 % (лип., а/к, глюкозы, органических кислот).
π = π НМС + π ВМС
(эл. + неэл.) (белки)
ΔТз·R·T
По ΔТз крови =0,56 Сº определяют π плазмы = ———— = Кз
0,56·0,083·(273+37º)
= ————————— = 7,65 атм
1,86
π пл вмс (белки) = 0,04 – 0,03 атм
π плазмы = π НМС + π ВМС = 7,65 + 0,03(0,04) ≈ 7,7 – 8,1 атм

Осмотическое давление, которое зависит от белков называется онкотическим (0,03 – 0,04 атм.). При длительном голодании, болезни почек концентрация белков в крови уменьшается, онкотическое давление в крови снижается и возникают онкотические отеки: вода переходит из сосудов в ткани, где πОНК больше. При гнойных процессах πОНК возрастает в 2–3 раза в очаге воспаления, так как увеличивается число частиц из-за разрушения белков.
В организме осмотическое давление должно быть постоянным (≈ 7,7 атм.). При болезнях больным вводят изотонические растворы.
Это растворы, осмотическое давление которых равно π ПЛАЗМЫ ≈ 7,7 атм. (0,9 % NaCl – физиологический раствор, 5 % раствор глюкозы). Растворы, у которых π больше, чем у π ПЛАЗМЫ, называются гипертоническими. В медицине они применяются для очистки ран от гноя (10 % NaCl), для удаления аллергических оттенков (10 % CaCl2, 20 % – глюкоза), в качестве слабительных лекарств (Na2SO4∙10H2O, MgSO4∙7H2O).

Гемолиз эритроцитов
С1
С2
С1
С2
С1
С2
С1 = С2
изо-
С1 > С2
гипо-
гемолиз
С1 < С2
гипер-
плазмолиз

Плазмолиз – явление сжатия, высушивания клеток в гипертоническом растворе. Идет осмос воды из клетки в раствор, где π больше. Растворы, у которых π больше, чем у π ПЛАЗМЫ, называются гипертоническими.
Гемолиз – явление набухания и разрыва клеток
эритроцитов в гипотоническом растворе. Идет осмос
воды в клетки. Клетка набухает, оболочка разрывается.
Растворы, у которых π меньше, чем у π ПЛАЗМЫ, называются гипотоническими.

Коллигативные свойства растворов электролитов
В растворах электролитов число частиц больше из-за диссоциации.
Вант-Гофф дал поправочный изотонический коэффициент i,
который учитывает диссоциацию электролитов.
i = 1+ α (n – 1)
/ \
степень число частиц
диссоциации из 1 молекулы
На практике i определяют по ΔТз, ΔТк, π.
ΔТз пр ΔТк пр π пр
i = ———— = ————— = —————
ΔТз теор ΔТк теор π теор
С учетом i формулы для определения коллигативных свойств имеют вид:
РО – Р
——— = i · N(x2); ΔТз = i · Кз· Сm; ΔТк = i · Кэ · Cm; π = i · R · C(x)
РО

Для сильных электролитов (α≈1):
α=(i-1)/(n-1)
NaCl ↔ Na+ + Cl-
2 иона => n=2, i=2 при α=1
CaCl2 ↔ Ca2+ + 2Cl-
3 иона => n=3, i=3 при α=1