Les solutions sont des systèmes homogènes contenant deux composants ou plus, ainsi que des produits résultant de l'interaction de ces composants. Ils peuvent être à l'état solide, liquide ou gazeux. Considérez l'état liquide d'agrégation des solutions. Ils comprennent un solvant et une substance qui y est dissoute (cette dernière est inférieure).
Les propriétés colligatives des solutions sont leurs caractéristiques qui ne dépendent directement que du solvant et de la concentration de la solution. Ils sont aussi appelés collectifs ou communs. Les propriétés colligatives des solutions se manifestent dans des mélanges dans lesquels il n'y a pas d'interaction de nature chimique entre leurs composants constitutifs. De plus, les forces d'action mutuelle entre les particules du solvant et les particules du solvant et de la substance dissoute dans celui-ci sont égales dans les solutions idéales.
Propriétés colligatives des solutions:
1) La pression de vapeur est plus faible sur la solution que sur le solvant.
2) La cristallisation de la solution se produit à une température inférieure à la température de cristallisation du solvant sous sa forme pure.
3) La solution bout à une température plus élevée que le solvant lui-même.
4) Phénomèneosmose.
Considérons les propriétés colligatives séparément.
L'équilibre à la frontière de phase dans un système fermé: liquide - vapeur est caractérisé par une pression de vapeur saturante. Puisqu'une partie de la couche superficielle de la solution est remplie de molécules de soluté, l'équilibre sera atteint à une pression de vapeur plus faible.
La deuxième propriété colligative - une diminution de la température de cristallisation d'une solution par rapport à un solvant - est due au fait que les particules de la substance dissoute interfèrent avec la formation de cristaux et empêchent ainsi la cristallisation lorsque la température diminue.
Le point d'ébullition du mélange est supérieur à celui du solvant sous sa forme pure, du fait que l'égalité de la pression atmosphérique et de la pression de vapeur saturante est obtenue avec un chauffage plus important, car certaines des molécules de solvant sont associées à particules de la substance dissoute.
La quatrième propriété colligative des solutions est le phénomène d'osmose.
Le phénomène d'osmose est la capacité d'un solvant à migrer à travers une cloison perméable à certaines particules (molécules de solvant) et imperméable à d'autres (molécules de solvant). Cette cloison sépare une solution à forte teneur en soluté d'une solution moins concentrée. Un exemple d'une telle cloison semi-perméable est la membrane d'une cellule vivante, d'une vessie bovine, etc. Le phénomène d'osmose est dû à l'égalisation des concentrations de part et d'autre, séparées par une membrane, qui estthermodynamiquement plus favorable au système. En raison du mouvement du solvant dans une solution plus concentrée, une augmentation de la pression est observée dans cette partie du récipient. Cette surpression est appelée pression osmotique.
Les propriétés colligatives des solutions non électrolytiques peuvent être représentées mathématiquement par les équations:
∆ Tbp.=Équip∙Voir;
∆ Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Les propriétés colligatives en termes numériques diffèrent pour les solutions électrolytiques et les solutions non électrolytiques. Pour le premier, ils sont un peu plus gros. Cela est dû au fait qu'une dissociation électrolytique s'y produit et que le nombre de particules augmente considérablement.
Les propriétés colligatives des solutions sont largement utilisées dans la vie quotidienne et dans la production, par exemple, le phénomène d'osmose est utilisé pour obtenir de l'eau propre. Dans les organismes vivants, de nombreux systèmes sont également construits sur les propriétés colligatives des solutions (par exemple, la croissance des cellules végétales).
