ความแตกต่างที่สำคัญ – คุณสมบัติคอลลิเกทีฟของอิเล็กโทรไลต์กับอโนอิเล็กโทรไลต์
คุณสมบัติคอลลิกาทีฟคือคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของตัวถูกละลายแต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวถูกละลาย ซึ่งหมายความว่าปริมาณตัวถูกละลายที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในปริมาณที่ใกล้เคียงกันสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพเหล่านี้ในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน ดังนั้นสมบัติคอลลิเกทีฟจึงขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของปริมาณตัวถูกละลายและปริมาณตัวทำละลาย คุณสมบัติ colligative ที่สำคัญสามประการ ได้แก่ การลดความดันไอ ความสูงของจุดเดือด และภาวะซึมเศร้าของจุดเยือกแข็ง สำหรับอัตราส่วนมวลตัวทำละลาย-ตัวทำละลายที่กำหนด สมบัติคอลลิเกตทั้งหมดจะเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลโมลาร์ของตัวถูกละลายอิเล็กโทรไลต์เป็นสารที่สามารถสร้างสารละลายที่สามารถนำไฟฟ้าผ่านสารละลายนี้ได้ สารละลายดังกล่าวเรียกว่าสารละลายอิเล็กโทรไลต์ Nonelectrolytes เป็นสารที่ไม่สามารถสร้างสารละลายอิเล็กโทรไลต์ได้ ทั้งสองประเภทนี้ (อิเล็กโทรไลต์และไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์) มีคุณสมบัติคอลลิเกทีฟ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคุณสมบัติคอลลิเกทีฟของอิเล็กโทรไลต์และไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์คือผลกระทบของอิเล็กโทรไลต์ต่อคุณสมบัติของคอลลิกาทีฟนั้นสูงมากเมื่อเทียบกับของที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์
คุณสมบัติคอลลิเกทีฟของอิเล็กโทรไลต์คืออะไร
คุณสมบัติคอลลิเกตของอิเล็กโทรไลต์คือคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของตัวถูกละลายโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของตัวถูกละลาย ตัวถูกละลายในสารละลายอิเล็กโทรไลต์คืออะตอม โมเลกุล หรือไอออนที่สูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอนเพื่อนำไฟฟ้า
เมื่ออิเล็กโทรไลต์ถูกละลายในตัวทำละลาย เช่น น้ำ อิเล็กโทรไลต์จะแยกออกเป็นไอออน (หรือชนิดนำไฟฟ้าอื่นๆ)ดังนั้นการละลายอิเล็กโทรไลต์หนึ่งโมลจะให้สปีชีส์นำไฟฟ้าสองโมลหรือมากกว่าเสมอ ดังนั้น คุณสมบัติคอลลิเกตของอิเล็กโทรไลต์จะเปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่ออิเล็กโทรไลต์ถูกละลายในตัวทำละลาย
ตัวอย่างเช่น สมการทั่วไปที่ใช้ในการอธิบายจุดเยือกแข็งและการเปลี่ยนแปลงจุดเดือดเป็นดังนี้
ΔTb=Kbm และ ΔTf=Kf m
ΔTb เป็นจุดเดือด และ ΔTf เป็นจุดเยือกแข็งที่จุดเยือกแข็ง Kb และ Kf เป็นค่าคงที่ของจุดเดือดและค่าคงที่การกดจุดเยือกแข็งตามลำดับ m คือโมลาริตีของสารละลาย สำหรับสารละลายอิเล็กโทรไลต์ สมการข้างต้นได้รับการแก้ไขดังนี้
ΔTb=iKbm และ ΔTf=iKf m
“i” คือตัวคูณไอออนที่เรียกว่าปัจจัย Van’t Hoff ปัจจัยนี้เท่ากับจำนวนโมลของไอออนที่กำหนดโดยอิเล็กโทรไลต์ดังนั้น ปัจจัย Van't Hoff สามารถหาได้โดยการหาจำนวนไอออนที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กโทรไลต์เมื่อละลายในตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่น ค่าของปัจจัย Van’t Hoff สำหรับ NaCl คือ 2 และใน CaCl2 มันคือ 3.
รูปที่ 01: กราฟแสดงศักยภาพทางเคมีเทียบกับอุณหภูมิที่อธิบายอาการซึมเศร้าของจุดเยือกแข็งและระดับความสูงจุดเดือด
อย่างไรก็ตาม ค่าที่กำหนดสำหรับคุณสมบัติ colligative เหล่านี้แตกต่างจากค่าที่คาดการณ์ไว้ในทางทฤษฎี นั่นเป็นเพราะอาจมีปฏิกิริยาระหว่างตัวถูกละลายและตัวทำละลายที่ลดผลกระทบของไอออนต่อคุณสมบัติเหล่านั้น
สมการข้างต้นได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อใช้สำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอจะแตกตัวเป็นไอออนบางส่วน ดังนั้นอิออนบางส่วนจึงไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติของคอลลิเกต ระดับการแยกตัว (α) ของอิเล็กโทรไลต์อ่อนสามารถคำนวณได้ดังนี้
α={(i-1)/(n-1)} x 100
ที่นี่ n คือจำนวนไอออนสูงสุดที่เกิดขึ้นต่อโมเลกุลของอิเล็กโทรไลต์อ่อน
คุณสมบัติคอลลิเกทีฟของสารโนอิเล็กโทรไลต์คืออะไร
คุณสมบัติคอลลิกาทีฟของอมิโนอิเล็กโตรไลต์เป็นคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของตัวถูกละลายโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของตัวถูกละลาย ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์คือสารที่ไม่สร้างสารละลายนำไฟฟ้าเมื่อละลายในตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่น น้ำตาลเป็น nonelectrolyte เพราะเมื่อน้ำตาลละลายในน้ำ น้ำตาลจะมีอยู่ในรูปโมเลกุล (ไม่แตกตัวเป็นไอออน) โมเลกุลน้ำตาลเหล่านี้ไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าผ่านสารละลายได้
จำนวนของตัวถูกละลายในสารละลายที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์นั้นน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นผลกระทบของ nonelectrolytes ต่อคุณสมบัติของ colligative ก็ต่ำมากเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ระดับความดันไอที่ลดลงโดยการเติม NaCl จะสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการเติมน้ำตาลในสารละลายที่คล้ายกัน
ความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติคอลลิเกทีฟของอิเล็กโทรไลต์และอโนอิเล็กโทรไลต์
คุณสมบัติคอลลิเคชันของอิเล็กโทรไลต์กับอโนอิเล็กโทรไลต์ |
|
| คุณสมบัติคอลลิเกตของอิเล็กโทรไลต์คือคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของตัวถูกละลายโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของตัวถูกละลาย | คุณสมบัติคอลลิกาทีฟของอมิโนอิเล็กโทรไลต์คือคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของตัวถูกละลายโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของตัวถูกละลาย |
| ตัวละลาย | |
| อิเล็กโทรไลต์ให้ตัวถูกละลายมากขึ้นผ่านการแยกตัว ดังนั้นคุณสมบัติ colligative จะเปลี่ยนไปอย่างมาก | โนอิเล็กโทรไลต์ให้ตัวถูกละลายต่ำในสารละลายเนื่องจากไม่มีการแตกตัว ดังนั้นคุณสมบัติ colligative จึงไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก |
| ผลกระทบต่อคุณสมบัติคอลลิเกทีฟ | |
| ผลกระทบของอิเล็กโทรไลต์ต่อคุณสมบัติของคอลลิเกทีฟนั้นสูงมากเมื่อเทียบกับอโนอิเล็กโทรไลต์ | ผลของ nonelectrolytes ต่อคุณสมบัติของ colligative นั้นต่ำมากเมื่อเทียบกับอิเล็กโทรไลต์ |
สรุป – คุณสมบัติคอลลิเกตของอิเล็กโทรไลต์กับอโนอิเล็กโทรไลต์
คุณสมบัติคอลลิกาทีฟคือคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายที่ไม่ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวถูกละลายแต่เป็นปริมาณของตัวถูกละลาย ความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติคอลลิเกทีฟของอิเล็กโทรไลต์และอโนอิเล็กโทรไลต์คือผลกระทบของอิเล็กโทรไลต์ต่อคุณสมบัติของคอลลิกาทีฟนั้นสูงมากเมื่อเทียบกับอิเล็กโทรไลต์