Ključna razlika – koligativna svojstva elektrolita naspram neelektrolita
Koligativna svojstva su fizička svojstva otopine koja zavise od količine otopljene tvari, ali ne i od prirode otopljene tvari. To znači da slične količine potpuno različitih otopljenih tvari mogu promijeniti ova fizička svojstva u sličnim količinama. Dakle, koligativna svojstva zavise od omjera količine otopljene tvari i količine otapala. Tri glavna koligativna svojstva su snižavanje pritiska pare, povišenje tačke ključanja i depresija tačke smrzavanja. Za dati omjer mase otopljene tvari i rastvarača, sva koligativna svojstva su obrnuto proporcionalna molarnoj masi otopljene tvari. Elektroliti su tvari koje mogu formirati otopine koje su sposobne provoditi električnu energiju kroz ovu otopinu. Takve otopine su poznate kao elektrolitičke otopine. Neelektroliti su tvari koje nisu sposobne za stvaranje elektrolitičkih otopina. Oba ova tipa (elektroliti i neelektroliti) imaju koligativna svojstva. Ključna razlika između koligativnih svojstava elektrolita i neelektrolita je u tome što je efekat elektrolita na koligativne osobine veoma visok u poređenju sa neelektrolita.
Šta su koligativna svojstva elektrolita?
Koligativna svojstva elektrolita su fizička svojstva elektrolitičkih otopina koja zavise od količine otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. Otvorene tvari prisutne u elektrolitičkim otopinama su atomi, molekuli ili ioni koji su ili izgubili ili dobili elektrone kako bi postali električno provodljivi.
Kada je elektrolit otopljen u rastvaraču kao što je voda, elektrolit se razdvaja na jone (ili bilo koju drugu provodljivu vrstu). Stoga otapanje jednog mola elektrolita uvijek daje dva ili više molova provodljivih vrsta. Dakle, koligativna svojstva elektrolita se značajno mijenjaju kada se elektrolit otopi u rastvaraču.
Na primjer, opća jednačina koja se koristi za opisivanje promjena tačke smrzavanja i ključanja je sljedeća, ΔTb=Kbm i ΔTf=Kf m
ΔTb je elevacija tačke ključanja, a ΔTf je depresija tačke smrzavanja. Kb i Kf su konstanta elevacije tačke ključanja i konstanta depresije tačke smrzavanja. m je molarnost otopine. Za elektrolitička rješenja, gornje jednadžbe se modificiraju na sljedeći način,
ΔTb=iKbm i ΔTf=iKf m
“i” je množitelj jona poznat kao Van’t Hoffov faktor. Ovaj faktor je jednak broju molova jona koje daje elektrolit. Stoga se Van’t Hoffov faktor može odrediti pronalaženjem broja jona koje elektrolit oslobađa kada je otopljen u otapalu. Na primjer, vrijednost Van’t Hoffovog faktora za NaCl je 2, a u CaCl2, to je 3.
Slika 01: Grafikon koji prikazuje hemijski potencijal u odnosu na temperaturu koji opisuje depresiju tačke smrzavanja i elevaciju tačke ključanja
Međutim, vrijednosti date za ove koligativne osobine se razlikuju od teorijski predviđenih vrijednosti. To je zato što mogu postojati interakcije rastvora i rastvarača koje smanjuju efekat jona na ta svojstva.
Gore jednačine su dalje modifikovane da bi se koristile za slabe elektrolite. Slabi elektroliti se djelimično disociraju na jone, pa neki od iona ne utiču na koligativna svojstva. Stepen disocijacije (α) slabog elektrolita može se izračunati na sljedeći način, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Ovdje, n je maksimalni broj jona formiranih po molekulu slabog elektrolita.
Šta su koligativna svojstva neelektrolita?
Koligativna svojstva neelektrolita su fizička svojstva neelektrolitičkih otopina koja zavise od količine otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. Neelektroliti su tvari koje ne stvaraju provodljive otopine kada su otopljene u rastvaraču. Na primjer, šećer je neelektrolit jer kada se šećer otopi u vodi, on postoji u molekularnom obliku (ne disocira na ione). Ovi molekuli šećera nisu u stanju da provode električne struje kroz rastvor.
Broj rastvorenih supstanci prisutnih u neelektrolitičkom rastvoru manji je u poređenju sa elektrolitičkim rastvorom. Stoga je efekat neelektrolita na koligativna svojstva također vrlo nizak. Na primjer, stupanj snižavanja tlaka pare dodavanjem NaCl je veći u odnosu na dodavanje šećera u sličan rastvor.
Koja je razlika između koligativnih svojstava elektrolita i neelektrolita?
Koligativna svojstva elektrolita naspram neelektrolita |
|
| Koligativna svojstva elektrolita su fizička svojstva elektrolitičkih otopina koja zavise od količine otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. | Koligativna svojstva neelektrolita su fizička svojstva neelektrolitskih otopina koja zavise od količine otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. |
| Rješenja | |
| Elektroliti daju više rastvorenih materija u rastvor putem disocijacije; dakle, koligativna svojstva su značajno promijenjena. | Neelektroliti daju malo rastvorene supstance u rastvoru jer nema disocijacije; dakle, koligativna svojstva nisu značajno promijenjena. |
| Uticaj na koligativna svojstva | |
| Uticaj elektrolita na koligativna svojstva je veoma visok u poređenju sa neelektrolitima. | Uticaj neelektrolita na koligativna svojstva je veoma nizak u poređenju sa elektrolitima. |
Sažetak – koligativna svojstva elektrolita naspram neelektrolita
Koligativna svojstva su fizička svojstva rješenja koja ne ovise o prirodi otopljene tvari već o količini otopljenih tvari. Razlika između koligativnih svojstava elektrolita i neelektrolita je u tome što je efekat elektrolita na koligativna svojstva veoma visok u poređenju sa neelektrolitima.
