محتويات
0
تعتمد الخواص الجامعة للمحاليل على عدد جسيمات المذاب في المحلول
العبارة صحيحة .
الخواص الجامعة للمحاليل هي خصائص تعتمد على تركيز الجزيئات أو الأيونات الذائبة، ولكن ليس على هوية المذاب، وتشمل الخصائص الجامعة للمحاليل
- انخفاض الضغط البخاري
- ارتفاع نقطة الغليان
- انخفاض درجة التجمد
- الضغط الاسموزي
تؤثر المواد المذابة في بعض الخواص الفيزيائية للمذيبات، وقد وجد الباحثون الأوائل أن تأثير المذاب في المذيب يعتمد فقط على كمية جسيمات المذاب في المحلول لا على طبيعة المادة المذابة نفسها.
وتسمى الخواص الفيزيائية للمحاليل التي تتأثر بعدد جسيمات المذاب وليس بطبيعتها باسم ” الخواص الجامعة”. [1]
الخواص الجامعة للمحاليل
انخفاض الضغط البخاري
- يعرف الضغط الذي تمارسه الأبخرة على المحلول في ظل ظروف التوازن عند درجة حرارة معينة باسم ضغط البخار.
- أو هو الضغط الناتج عن بخار السائل عندما يكون في حالة اتزان ديناميكي مع سائله في وعاء مغلق عند درجة حرارة وضغط ثابتين، وعند هذه النقطة تتساوى سرعتي التبخر والتكثيف.
- خذ سائلًا نقيًا كمثال، الجسيمات السائلة تحتل سطح السائل، افترض أن هذا السائل المتجانس يحتوي الآن على مذاب غير متطاير (مادة لا تتبخر إلى غاز في ظل الظروف الحالية)، يتكون البخار الموجود فوق المحلول بالكامل من جزيئات مذيب لأن الجزيئات المذابة غير متطايرة، لوحظ أن ضغط بخار الخليط ينخفض عن ضغط السائل النقي عند درجة حرارة معينة بعد إضافة المذاب.
- نظرًا لأن المذاب تم إدخاله إلى السائل النقي (المذيب)، فإن سطح السائل يشتمل الآن على جزيئات من كل من السائل النقي والمذاب معًا، وبسبب وجود كمية قليلة من جزئيات المذيب على السطح يتحول القليل منها قط إلى غاز، وبالتالي ينخفض ضغط البخار، حيث تنخفض نسبة جزيئات المذيبات التي تتسرب إلى مرحلة البخار، مما يقلل الضغط الناتج عن مرحلة البخار، ويشار إلى هذا باسم تقليل ضغط البخار النسبي.
- ولذلك فإن انخفاض الضغط البخاري يعتبر من الخواص الجامعة للمحاليل لأنه يعتمد على عدد جسيمات المذاب في المحلول.
- مثال على الحياة الواقعية لانخفاض ضغط البخار اسطوانات غاز البترول المسال، لا يمكن لأسطوانة غاز البترول المسال تغذية الموقد بالوقود إذا لم يكن بها ضغط بخار كافي، سيفتح الصمام عندما يتم تدوير مقبض الموقد ويزداد ضغط البخار، هذا يسمح لأبخرة الوقود بالتدفق في اتجاه الموقد. [2]
الارتفاع في درجة الغليان
- يؤثر المذاب غير المتطاير في درجة غليان المذيب لأنه يقلل الضغط البخاري له، تذكر أن السائل يغلي عندما يعادل ضغطه البخاري الضغط الجوي.
- وعندما ترتفع درجة حرارة المحلول الذي يحتوي على مذاب غير متطاير إلى درجة غليان المذيب النقي فإن ضغط البخار الناتج يبقى أقل من الضغط الجوي لذلك لا يغلي المحلول.
- ولذلك يجب تسخين المحلول إلى درجة حرارة أعلى لتزويده بالطاقة الحركية الإضافية اللازمة لرفع الضغط البخاري له إلى ما يعادي الضغط الجوي.
- ويسبب الفرق بين درجة حرارة غليان المحلول ودرجة غليان المذيب النقي الارتفاع في درجة الغليان.
- وفي المواد غير المتأينة تتناسب قيمة ارتفاع درجة الغليان طرديًا مع مولالية المحلول.
- أيضًا تتناسب قيمة الارتفاع في درجة الغليان تناسبًا طرديًا مع مولالية المذاب في المحلول، كما أنه كلما زاد عدد جسيمات المذاب في المحلول زاد الارتفاع في درجة الغليان.
- ولأن المولالية مرتبطة مع الكسر المولي الذي يتضمن عدد جسيمات المذاب فهي تستعمل للدلالة على التركيز ويعبر عن المذيب في المولالية بالكتلة بدلًا من الحجم، ولذلك لا تتأثر المولالية بتغير درجة الحرارة.
الانخفاض في درجة التجمد
- نقطة التجمد العادية للسائل هي درجة الحرارة التي يصبح عندها السائل صلبًا عند 1 ضغط جوي.
- وفي الحالة الصلبة تترتب الجسيمات في بنية أكثر تنظيمًا، أما في المحلول فتعمل جزئيات المذاب على إضعاف قوى التجاذب بين جسيمات المذيب، مما يمنع المذيب من الوصول إلى الحالة الصلبة عند درجة التجمد.
- وتكون درجة تجمد المحلول دائمًا أقل من درجة تجمد المذيب النقي.
- وفي الحياة الواقعية تساعد خاصية الانخفاض في درجة التجمد في الحفاظ على الحياة البحرية، لأن المحافظة على التركيز الملحي المناسب في غاية الأهمية للأسماك التي تعيش في المياه المالحة، فوجود الملح في المناطق القطبية من المحيط ضروري للمحافظة على المياه من التجمد.
الضغط الأسموزي
- إن الانتشار هو اختلاط الغازات أو السوائل ويكون ناتج عن حركتها العشوائية.
- أما الخاصية الأسموزية فهي انتشار المذيب خلال غشاء شبه منفذ من المحلول الأقل تركيزًا إلى المحلول الأكثر تركيزًا، والأغشية شبه المنفذة حواجز تسمح لبعض الجسيمات بالعبور والأغشية التي تحيط بالخلايا الحية جميعها عبارة عن أغشية شبه منفذة.
- وتلعب الخاصية الأسموزية دورًا هامًا في الكثير من العمليات الحيوية، منها امتصاص الغذاء في النباتات.
- وفي النظام الذي يكون فيه محلول مخفف مفصولًا عن محلول مركز بغشاء شبه منفذ، تتحرك جزئيات الماء خلال العملية الأسموزية في في الاتجاهين عبر الغشاء من المحلول المخفف إلى المركز، وتسمى كمية الضغط الإضافي الناتج عن انتقال جزئيات الماء إلى المحلول المركز بالضغط االأسموزي.
- ويعتمد الضغط الأسموزي على عدد جسيمات المذاب في كمية محدودة من المحلول ولذلك هو خاصية جامعة للمحاليل.
- أيضًا ثبت أن الضغط الأسموزي يتناسب طرديا مع المولارية ودرجة الحرارة. [3]
0
