Hauptunterschied - Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten gegenüber Nichtelektrolyten
Kolligative Eigenschaften sind physikalische Eigenschaften einer Lösung, die von der Menge eines gelösten Stoffes abhängen, jedoch nicht von der Art des gelösten Stoffes. Dies bedeutet, dass ähnliche Mengen völlig unterschiedlicher gelöster Stoffe diese physikalischen Eigenschaften in ähnlichen Mengen verändern können. Daher hängen die kolligativen Eigenschaften vom Verhältnis der Menge des gelösten Stoffes und der Menge des Lösungsmittels ab. Die drei wichtigsten kolligativen Eigenschaften sind Dampfdrucksenkung, Siedepunkterhöhung und Gefrierpunkterniedrigung. Für ein gegebenes Massenverhältnis von gelöstem Stoff zu Lösungsmittel sind alle kolligativen Eigenschaften umgekehrt proportional zur Molmasse des gelösten Stoffes. Elektrolyte sind Substanzen, die Lösungen bilden können, die durch diese Lösung Elektrizität leiten können. Solche Lösungen sind als Elektrolytlösungen bekannt. Nichtelektrolyte sind Substanzen, die keine elektrolytischen Lösungen bilden können. Beide Typen (Elektrolyte und Nichtelektrolyte) haben kolligative Eigenschaften. Der Hauptunterschied zwischen den kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten besteht darin, dass die Wirkung von Elektrolyten auf die kolligativen Eigenschaften im Vergleich zu denen der Nichtelektrolyte sehr hoch ist.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was sind kolligative Eigenschaften von Elektrolyten
? 3. Was sind kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten?
4. Vergleich nebeneinander - Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten gegenüber Nichtelektrolyten in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was sind kolligative Eigenschaften von Elektrolyten?
Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von Elektrolytlösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. Die in elektrolytischen Lösungen vorhandenen gelösten Stoffe sind Atome, Moleküle oder Ionen, die entweder Elektronen verloren oder gewonnen haben, um elektrisch leitend zu werden.
Wenn ein Elektrolyt in einem Lösungsmittel wie Wasser gelöst wird, trennt sich der Elektrolyt in Ionen (oder eine andere leitende Spezies). Das Auflösen von einem Mol Elektrolyt ergibt daher immer zwei oder mehr Mol leitfähiger Spezies. Daher ändern sich die kolligativen Eigenschaften der Elektrolyte erheblich, wenn ein Elektrolyt in einem Lösungsmittel gelöst wird.
Zum Beispiel lautet die allgemeine Gleichung, die zur Beschreibung von Gefrierpunkt- und Siedepunktänderungen verwendet wird, wie folgt:
ΔT b = K b m und ΔT f = K f m
ΔT b ist die Siedepunkterhöhung und ΔT f ist die Gefrierpunkterniedrigung. K b und K f sind die Siedepunkterhöhungskonstante bzw. die Gefrierpunkterniedrigungskonstante. m ist die Molarität der Lösung. Für elektrolytische Lösungen werden die obigen Gleichungen wie folgt modifiziert:
& Delta; T b = iK b m und & Dgr; T f = iK f m
"I" ist ein Ionenmultiplikator, der als Van't Hoff-Faktor bekannt ist. Dieser Faktor entspricht der Anzahl der von einem Elektrolyten gegebenen Mol Ionen. Daher kann der Van't Hoff-Faktor bestimmt werden, indem die Anzahl der Ionen ermittelt wird, die von einem Elektrolyten freigesetzt werden, wenn er in einem Lösungsmittel gelöst wird. Beispielsweise beträgt der Wert des Van't Hoff-Faktors für NaCl 2 und in CaCl 2 3.
Abbildung 01: Ein Diagramm, das das chemische Potential gegen die Temperatur zeigt und die Gefrierpunkterniedrigung und die Siedepunkterhöhung beschreibt
Die für diese kolligativen Eigenschaften angegebenen Werte unterscheiden sich jedoch von den theoretisch vorhergesagten Werten. Dies liegt daran, dass es Wechselwirkungen zwischen gelösten Stoffen und Lösungsmitteln geben kann, die die Wirkung von Ionen auf diese Eigenschaften verringern.
Die obigen Gleichungen wurden weiter modifiziert, um für schwache Elektrolyte verwendet zu werden. Die schwachen Elektrolyte dissoziieren teilweise in Ionen, daher beeinflussen einige der Ionen die kolligativen Eigenschaften nicht. Der Dissoziationsgrad (α) eines schwachen Elektrolyten kann wie folgt berechnet werden:
α = {(i-1) / (n-1)} x 100
Hier ist n die maximale Anzahl von Ionen, die pro Molekül des schwachen Elektrolyten gebildet werden.
Was sind kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten?
Kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von nichtelektrolytischen Lösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. Nichtelektrolyte sind Substanzen, die beim Lösen in einem Lösungsmittel keine leitfähigen Lösungen bilden. Zum Beispiel ist Zucker ein Nichtelektrolyt, denn wenn Zucker in Wasser gelöst wird, liegt er in molekularer Form vor (dissoziiert nicht in Ionen). Diese Zuckermoleküle sind nicht in der Lage, elektrische Ströme durch die Lösung zu leiten.
Die Anzahl der in einer nicht-elektrolytischen Lösung vorhandenen gelösten Stoffe ist im Vergleich zu einer elektrolytischen Lösung geringer. Daher ist auch die Wirkung von Nichtelektrolyten auf die kolligativen Eigenschaften sehr gering. Beispielsweise ist der Grad der Dampfdrucksenkung durch Zugabe von NaCl höher als bei Zugabe von Zucker zu einer ähnlichen Lösung.
Was ist der Unterschied zwischen kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten gegenüber Nichtelektrolyten |
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| Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von Elektrolytlösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. | Kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von nichtelektrolytischen Lösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. |
| Gelöste Stoffe | |
| Elektrolyte versorgen die Lösung durch Dissoziation mit mehr gelösten Stoffen; daher werden die kolligativen Eigenschaften erheblich verändert. | Nichtelektrolyte liefern der Lösung einen geringen gelösten Stoff, da keine Dissoziation vorliegt; daher werden die kolligativen Eigenschaften nicht wesentlich verändert. |
| Auswirkung auf kolligative Eigenschaften | |
| Die Wirkung von Elektrolyten auf die kolligativen Eigenschaften ist im Vergleich zu Nichtelektrolyten sehr hoch. | Die Wirkung von Nichtelektrolyten auf die kolligativen Eigenschaften ist im Vergleich zu Elektrolyten sehr gering. |
Zusammenfassung - Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten gegenüber Nichtelektrolyten
Kolligative Eigenschaften sind physikalische Eigenschaften von Lösungen, die nicht von der Art eines gelösten Stoffes, sondern von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. Der Unterschied zwischen den kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten besteht darin, dass die Wirkung von Elektrolyten auf die kolligativen Eigenschaften im Vergleich zu Nichtelektrolyten sehr hoch ist.
