Skillnad mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och nonelektrolyter

Huvudskillnad - kolligativa Egenskaper hos elektrolyter vs nonelektrolyter
 

Kollikativa egenskaper är fysikaliska egenskaper hos en lösning som beror på mängden av ett lösningsmedel men inte på naturen av lösningsmedel. Detta innebär att liknande mängder av helt olika lösta ämnen kan förändra dessa fysikaliska egenskaper i liknande kvantiteter. Följaktligen beror de kolligativa egenskaperna på förhållandet mellan den uppmätta mängden och lösningsmedelsmängden. De tre huvudkolligativa egenskaperna är ångtryckssänkning, kokpunktshöjd och fryspunktsdepression. För ett givet massförhållande mellan lösningsmedel och lösningsmedel är alla kolligativa egenskaper omvänd proportionella mot den lösta molmassan. Elektrolyter är ämnen som kan bilda lösningar som kan leda elektricitet genom denna lösning. Sådana lösningar är kända som elektrolytiska lösningar. Nonelektrolyter är ämnen som inte kan bilda elektrolytlösningar. Båda dessa typer (elektrolyter och nonelektrolyter) har kolligativa egenskaper. De nyckelskillnad mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och nonelektrolyter är det effekten av elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket hög jämfört med den hos nonelektrolyterna.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är kolligativa egenskaper hos elektrolyter
3. Vad är kolligativa egenskaper hos nonelektrolyter
4. Jämförelse vid sida vid sida - kolligativa egenskaper hos elektrolyter vs icke-elektrolyter i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är kolligativa egenskaper hos elektrolyter?

Kollektiva egenskaper hos elektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos elektrolytlösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett arten av lösta ämnen. De lösningsmedel som finns i elektrolytlösningar är atomer, molekyler eller joner som antingen har förlorat eller fått elektroner att bli elektriskt ledande.

När en elektrolyt löses i ett lösningsmedel som vatten, separerar elektrolyten i joner (eller någon annan ledande art). Därför ger upplösning av en mol elektrolyt alltid två eller flera mol ledande arter. Följaktligen förändras de kolligativa egenskaperna hos elektrolyterna väsentligt när en elektrolyt löses i ett lösningsmedel.

Till exempel är den allmänna ekvationen som används för att beskriva fryspunkt och kokpunktsändringar som följer,

AT_b = K_bm och ΔT_f = K_fm

AT_b är kokpunktshöjd och ΔT_f är fryspunktsdepression. K_b och K_f är kokpunktsförhöjningskonstant respektive fryspunkts-depressionskonstant respektive. m är lösningens molaritet. För elektrolytlösningar modifieras ovanstående ekvationer enligt följande,

AT_b = iK_bm och ΔT_f = iK_fm

"I" är en jonmultiplikator känd som Van't Hoff-faktor. Denna faktor är lika med antalet moljoner joner som ges av en elektrolyt. Därför kan Van't Hoff-faktorn bestämmas genom att man finner det antal joner som frigörs av en elektrolyt när den löses i ett lösningsmedel. Till exempel är värdet av Van't Hoff-faktor för NaCl 2 och i CaCl₂, det är 3.

Figur 01: Ett diagram som visar den kemiska potentialen mot temperatur som beskriver fryspunktsdepression och kokpunktsförhöjning

Emellertid skiljer sig värdena för dessa kolligativa egenskaper från de teoretiskt förutsedda värdena. Det beror på att det kan finnas lösliga och lösningsmedelsinteraktioner som minskar effekten av joner på dessa egenskaper.

Ovanstående ekvationer modifieras vidare för att användas för svaga elektrolyter. De svaga elektrolyterna dissocieras delvis i joner, därför påverkar några av jonerna inte de kolligativa egenskaperna. Graden av dissociation (a) hos en svag elektrolyt kan beräknas enligt följande,

a = (i-1) / (n-1) x 100

Här är n det maximala antalet joner som bildas per molekyl av den svaga elektrolyten.

Vad är kolligativa egenskaper hos nonelektrolyter?

Kolligativa egenskaper hos nonelektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos icke-elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett arten av lösta ämnen. Icke-elektrolyter är ämnen som inte skapar ledande lösningar när de löses i ett lösningsmedel. Till exempel är socker en nonelectrolyte eftersom när socker är upplöst i vatten, existerar den i molekylär form (inte dissocierar i joner). Dessa sockermolekyler är oförmögna att leda elektriska strömmar genom lösningen.

Antalet lösta ämnen närvarande i en icke-elektrolytisk lösning är mindre jämfört med en elektrolytlösning. Därför är effekten av nonelektrolyter på kolligativa egenskaper också mycket låg. Exempelvis är graden av ångtrycksminskning genom att tillsätta NaCl högre jämfört med tillsatsen av socker till en liknande lösning.

Vad är skillnaden mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och nonelektrolyter?

Kolligativa egenskaper hos elektrolyter mot icke-elektrolytiska ämnen
Kolligativa egenskaper hos elektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett arten av lösta ämnen.	Kolligativa egenskaper hos nonelektrolyter är de fysikaliska egenskaperna hos icke-elektrolytiska lösningar som beror på mängden lösta ämnen oavsett arten av lösta ämnen.
lösta ämnen
Elektrolyter ger mer lösningsmedel till lösningen via dissociation; följaktligen förändras de kolligativa egenskaperna avsevärt.	Nonelektrolyter ger lågt lösningsmedel till lösningen eftersom det inte finns någon dissociation; följaktligen förändras inte de kolligativa egenskaperna avsevärt.
Effekt på kolligativa egenskaper
Effekten av elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket hög jämfört med nonelektrolyter.	Effekten av nonelektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket låg jämfört med elektrolyter.

Sammanfattning - kolligativa Egenskaper av elektrolyter vs nonelektrolyter

Kolligativa egenskaper är fysikaliska egenskaper hos lösningar som inte beror på beskaffenhetens art utan mängden lösta ämnen. Skillnaden mellan kolligativa egenskaper hos elektrolyter och nonelektrolyter är att effekten av elektrolyter på kolligativa egenskaper är mycket hög jämfört med nonelektrolyter.

Referens:

1. "5.9: Kolligativa egenskaper hos elektrolytlösningar." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016. Tillgänglig här   
2. "Colligative Properties." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 mars 2018. Tillgänglig här
3.Britannica, Editors of Encyclopaedia. "Elektrolyt". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 juni 2017. Tillgänglig här   

Image Courtesy:

1.Frysningspunktsdepression och kokpunktsförhöjning "Med Tomas er - Egent arbete, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia