تفاوت کلیدی - ویژگی های جمعی الکترولیت ها در مقابل غیرالکترولیت ها
خواص کولیگاتیو خواص فیزیکی محلول است که به مقدار یک املاح بستگی دارد اما به ماهیت املاح بستگی ندارد. این بدان معناست که مقادیر مشابهی از املاح کاملاً متفاوت می توانند این خواص فیزیکی را در مقادیر مشابه تغییر دهند. از این رو، خواص جمع آوری به نسبت مقدار املاح و مقدار حلال بستگی دارد. سه ویژگی اصلی تجمعی عبارتند از کاهش فشار بخار، افزایش نقطه جوش و کاهش نقطه انجماد. برای یک نسبت جرم معین حل شونده به حلال، تمام خواص جمع آوری با جرم مولی املاح نسبت معکوس دارند.الکترولیت ها موادی هستند که می توانند محلول هایی را تشکیل دهند که قادر به هدایت الکتریسیته از طریق این محلول هستند. چنین محلول هایی به عنوان محلول های الکترولیتی شناخته می شوند. غیر الکترولیت ها موادی هستند که قادر به تشکیل محلول های الکترولیتی نیستند. هر دو نوع (الکترولیت ها و غیرالکترولیت ها) دارای خواص جمعی هستند. تفاوت اصلی بین خواص تجمعی الکترولیت ها و غیرالکترولیت ها در این است که اثر الکترولیت ها بر خواص تجمعی در مقایسه با غیرالکترولیت ها بسیار زیاد است.
خواص جمعی الکترولیت ها چیست؟
خواص جمعی الکترولیت ها خواص فیزیکی محلول های الکترولیتی هستند که صرف نظر از ماهیت املاح به مقدار املاح بستگی دارد. املاح موجود در محلول های الکترولیتی اتم ها، مولکول ها یا یون هایی هستند که الکترون های خود را از دست داده یا به دست آورده اند تا رسانای الکتریکی شوند.
وقتی یک الکترولیت در حلالی مانند آب حل می شود، الکترولیت به یون ها (یا هر گونه رسانای دیگر) جدا می شود.بنابراین، انحلال یک مول الکترولیت همیشه دو یا چند مول از گونه های رسانا تولید می کند. از این رو، هنگامی که یک الکترولیت در یک حلال حل می شود، خواص تجمعی الکترولیت ها به طور قابل توجهی تغییر می کند.
برای مثال، معادله کلی مورد استفاده در توصیف تغییرات نقطه انجماد و نقطه جوش به شرح زیر است،
ΔTb=Kbm و ΔTf=Kf m
ΔTb ارتفاع نقطه جوش است و ΔTf افسردگی نقطه انجماد است. Kb و Kf به ترتیب ثابت ارتفاع نقطه جوش و ثابت فرورفتگی نقطه انجماد هستند. m مولاریته محلول است. برای محلول های الکترولیتی، معادلات فوق به صورت زیر اصلاح می شوند،
ΔTb=iKbm و ΔTf=iKf m
"i" یک ضرب کننده یونی است که به عنوان عامل Van’t Hoff شناخته می شود. این ضریب برابر است با تعداد مول های یون داده شده توسط یک الکترولیت.بنابراین، فاکتور Van’t Hoff را می توان با یافتن تعداد یون های آزاد شده توسط الکترولیت در هنگام حل شدن در یک حلال تعیین کرد. به عنوان مثال، مقدار ضریب Van’t Hoff برای NaCl 2 است و در CaCl2، 3 است.
شکل 01: نموداری که پتانسیل شیمیایی در برابر دما را نشان می دهد که افسردگی نقطه انجماد و ارتفاع نقطه جوش را توصیف می کند
با این حال، مقادیر داده شده برای این ویژگی های جمعی با مقادیر تئوری پیش بینی شده متفاوت است. این به این دلیل است که می‌تواند برهمکنش‌های املاح و حلال وجود داشته باشد که اثر یون‌ها را بر این ویژگی‌ها کاهش دهد.
معادلات فوق بیشتر اصلاح شده اند تا برای الکترولیت های ضعیف استفاده شوند. الکترولیت‌های ضعیف تا حدی به یون‌ها تجزیه می‌شوند، از این رو برخی از یون‌ها بر خواص تجمعی تأثیر نمی‌گذارند. درجه تفکیک (α) یک الکترولیت ضعیف را می توان به صورت زیر محاسبه کرد،
α={(i-1)/(n-1)} x 100
در اینجا، n حداکثر تعداد یونهای تشکیل شده در هر مولکول الکترولیت ضعیف است.
خواص جمعی غیر الکترولیت ها چیست؟
خواص جمعی غیرالکترولیتها خواص فیزیکی محلولهای غیر الکترولیتی هستند که صرف نظر از ماهیت املاح به مقدار املاح بستگی دارد. غیر الکترولیت ها موادی هستند که وقتی در حلال حل می شوند محلول های رسانا ایجاد نمی کنند. به عنوان مثال، شکر یک غیر الکترولیت است زیرا وقتی شکر در آب حل می شود، به شکل مولکولی وجود دارد (به یون تجزیه نمی شود). این مولکول های قند قادر به هدایت جریان الکتریکی از طریق محلول نیستند.
تعداد املاح موجود در محلول های غیر الکترولیتی در مقایسه با محلول های الکترولیتی کمتر است. بنابراین، تأثیر غیرالکترولیت ها بر خواص جمعی نیز بسیار کم است. به عنوان مثال، درجه کاهش فشار بخار با افزودن NaCl در مقایسه با افزودن شکر به محلول مشابه بیشتر است.
تفاوت بین خواص جمعی الکترولیت ها و غیرالکترولیت ها چیست؟
خواص جمعی الکترولیت ها در مقابل غیرالکترولیت ها |
|
| خواص جمعی الکترولیتها خواص فیزیکی محلولهای الکترولیتی هستند که بدون توجه به ماهیت املاح به مقدار املاح بستگی دارد. | خواص جمعی غیرالکترولیتها خواص فیزیکی محلولهای غیر الکترولیتی هستند که صرفنظر از ماهیت املاح به مقدار املاح بستگی دارد. |
| حلالها | |
| الکترولیت ها املاح بیشتری را از طریق تفکیک به محلول ارائه می کنند. از این رو، ویژگی های جمعی به طور قابل توجهی تغییر می کند. | غیرالکترولیت ها املاح کمی را به محلول ارائه می کنند زیرا هیچ تفکیک وجود ندارد. از این رو، ویژگی های جمعی به طور قابل توجهی تغییر نمی کند. |
| تاثیر بر خصوصیات جمعی | |
| اثر الکترولیت ها بر خواص جمعی در مقایسه با غیرالکترولیت ها بسیار زیاد است. | تاثیر غیرالکترولیت ها بر خواص جمعی در مقایسه با الکترولیت ها بسیار کم است. |
خلاصه - ویژگی های جمعی الکترولیت ها در مقابل غیرالکترولیت ها
خواص کولیگاتیو خواص فیزیکی محلول ها هستند که به ماهیت یک املاح بستگی ندارد بلکه به مقدار املاح بستگی دارد. تفاوت بین خواص تجمعی الکترولیت ها و غیرالکترولیت ها در این است که تأثیر الکترولیت ها بر خواص تجمعی در مقایسه با غیرالکترولیت ها بسیار زیاد است.
