Ključna razlika – Koligativna svojstva elektrolita naspram neelektrolita
Koligativna svojstva su fizikalna svojstva otopine koja ovise o količini otopljene tvari, ali ne o prirodi otopljene tvari. To znači da slične količine potpuno različitih otopljenih tvari mogu promijeniti ta fizikalna svojstva u sličnim količinama. Dakle, koligativna svojstva ovise o omjeru količine otopljene tvari i količine otapala. Tri glavna koligativna svojstva su snižavanje tlaka pare, povišenje vrelišta i snižavanje ledišta. Za dani omjer mase otopljene tvari i otapala, sva koligativna svojstva su obrnuto proporcionalna molarnoj masi otopljene tvari. Elektroliti su tvari koje mogu tvoriti otopine koje mogu provoditi elektricitet kroz tu otopinu. Takve otopine poznate su kao elektrolitičke otopine. Neelektroliti su tvari koje ne mogu stvarati elektrolitičke otopine. Obje ove vrste (elektroliti i neelektroliti) imaju koligativna svojstva. Ključna razlika između koligativnih svojstava elektrolita i neelektrolita je u tome što je učinak elektrolita na koligativna svojstva vrlo visok u usporedbi s onim neelektrolita.
Koja su koligativna svojstva elektrolita?
Koligativna svojstva elektrolita su fizikalna svojstva elektrolitskih otopina koja ovise o količini otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. Otopljene tvari prisutne u elektrolitičkim otopinama su atomi, molekule ili ioni koji su ili izgubili ili dobili elektrone da bi postali električki vodljivi.
Kada se elektrolit otopi u otapalu kao što je voda, elektrolit se razdvaja na ione (ili bilo koju drugu vodljivu vrstu). Stoga otapanje jednog mola elektrolita uvijek daje dva ili više mola vodljivih vrsta. Stoga se koligativna svojstva elektrolita značajno mijenjaju kada se elektrolit otopi u otapalu.
Na primjer, opća jednadžba koja se koristi za opisivanje promjena točke smrzavanja i vrelišta je sljedeća, ΔTb=Kbm i ΔTf=Kf m
ΔTb je povišenje vrelišta, a ΔTf je sniženje točke smrzavanja. Kb i Kf su konstanta elevacije vrelišta i konstanta depresije ledišta. m je molarnost otopine. Za elektrolitičke otopine, gornje jednadžbe su modificirane kako slijedi,
ΔTb=iKbm i ΔTf=iKf m
“i” je ionski množitelj poznat kao Van’t Hoff faktor. Ovaj faktor je jednak broju molova iona koje daje elektrolit. Stoga se Van’t Hoffov faktor može odrediti pronalaženjem broja iona koje elektrolit otpušta kada se otopi u otapalu. Na primjer, vrijednost Van’t Hoff faktora za NaCl je 2, a za CaCl2, to je 3.
Slika 01: Grafikon koji prikazuje kemijski potencijal u odnosu na temperaturu koji opisuje pad točke smrzavanja i povišenje točke ključanja
Međutim, vrijednosti navedene za ova koligativna svojstva razlikuju se od teoretski predviđenih vrijednosti. To je zato što mogu postojati interakcije otopljene tvari i otapala koje smanjuju učinak iona na ta svojstva.
Gore jednadžbe su dodatno modificirane da se koriste za slabe elektrolite. Slabi elektroliti djelomično disociraju na ione, pa neki od iona ne utječu na koligativna svojstva. Stupanj disocijacije (α) slabog elektrolita može se izračunati na sljedeći način, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Ovdje je n najveći broj iona formiranih po molekuli slabog elektrolita.
Koja su koligativna svojstva neelektrolita?
Koligativna svojstva neelektrolita su fizikalna svojstva neelektrolitskih otopina koja ovise o količini otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. Neelektroliti su tvari koje ne stvaraju vodljive otopine kada su otopljene u otapalu. Na primjer, šećer je neelektrolit jer kada je šećer otopljen u vodi, postoji u molekularnom obliku (ne disocira na ione). Ove molekule šećera nisu u stanju provoditi električnu struju kroz otopinu.
Broj otopljenih tvari prisutnih u neelektrolitičkoj otopini manji je u usporedbi s elektrolitičkom otopinom. Stoga je učinak neelektrolita na koligativna svojstva također vrlo nizak. Na primjer, stupanj sniženja tlaka pare dodatkom NaCl veći je u usporedbi s dodatkom šećera u sličnu otopinu.
Koja je razlika između koligativnih svojstava elektrolita i neelektrolita?
Koligativna svojstva elektrolita u odnosu na neelektrolite |
|
| Koligativna svojstva elektrolita su fizikalna svojstva elektrolitskih otopina koja ovise o količini otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. | Koligativna svojstva neelektrolita su fizikalna svojstva neelektrolitskih otopina koja ovise o količini otopljenih tvari bez obzira na prirodu otopljenih tvari. |
| Otopine | |
| Elektroliti daju više otopljenih tvari u otopinu putem disocijacije; stoga su koligativna svojstva znatno promijenjena. | Neelektroliti daju malo otopljene tvari u otopinu budući da nema disocijacije; dakle, koligativna svojstva nisu značajno promijenjena. |
| Učinak na koligativna svojstva | |
| Učinak elektrolita na koligativna svojstva vrlo je visok u usporedbi s neelektrolitima. | Učinak neelektrolita na koligativna svojstva vrlo je nizak u usporedbi s elektrolitima. |
Sažetak – Koligativna svojstva elektrolita u odnosu na neelektrolite
Koligativna svojstva su fizikalna svojstva otopina koja ne ovise o prirodi otopljene tvari, već o količini otopljene tvari. Razlika između koligativnih svojstava elektrolita i neelektrolita je u tome što je učinak elektrolita na koligativna svojstva vrlo visok u usporedbi s neelektrolitima.
