Осмостық қысым

Шынайы ерітінділердің осмостық қ ысымын Нолле ашты. Бір жағ ы жабық, екінші жағ ында шала ө ткізгіші бар, шыны тү тікті қ ант ерітіндісімен толтырып, тү тікті суғ а батырғ анда ондағ ы ерітіндінің кө лемінің жоғ арылайтындығ ын байқ ағ ан. Себебі, шала ө ткізгіш арқ ылы су тү тік ішіне ө теді. Мұ ндай қ ұ былысты осмос, ал осмосты тудыратын кү штерді осмостық қ ысым деп атайды.

Айтарлық тай сұ йытылғ ан коллоидты ерітіндінің осмостық қ ысымын тө мендегі тең деу арқ ылы табуғ а болады

Мұ ндағ ы:
m_{жалпы –}еріген зат массасы

m – бө лшек массасы

V – жү йе кө лемі

N_{A –}Авагадро саны

Т – абсолюттік температура

ν - сандық концентрация

Бұ л тең деу шынайы ерітінділердің осмостық қ ысымын табуғ а арналғ ан Вант – Гофф тең деуімен ұ қ сас:

Мұ ндағ ы:
М – 1 моль еріген заттың массасы

с - салмақ тық концентрация

Екі тең деудегі айырмашылық тек 1моль еріген зат массасы мен бө лшек массасында. Шынайы ерітінділермен салыстырғ анда лиозольдердің осмостық қ ысым мә ні тө мен жә не тұ рақ сыз болады. Бірдей температуралық жағ дайлардағ ы осмостық қ ысымдары π ₁жә не π ₂екі жү йе ү шін былай жазуғ а болады:
π ₁ =ν ₁ (RT/ N_A)

π ₂ = ν ₂ (RT/ N_A)

Тең деулерді бір – біріне бө лсек, π ₁/ π ₂=ν ₁/ ν ₂

Дисперсті фаза табиғ аты жә не салмақ тық концентрациясы бірдей, бірақ бө лшек ө лшемінде айырмашылық бар екі коллоидты жү йе ү шін:

Мұ ндағ ы: r₁жә не r₂- 1 – ші жә не 2-ші жү йелердегі бө лшектер радиусы, ρ -дисперсті фаза тығ ыздығ ы.

Агрегация жә не дезагрегация процестері коллоидты жү йелерде тіпті ә лсіз сыртқ ы ә сердің ө зінен жылдам жү ретіндіктен лиозольдердегі осмостық қ ысымның тұ рақ сыздығ ы осымен тү сіндіріледі. Лиозольдердегі осмостық қ ысым мә ні тө мен жә не тұ рақ сыз болғ андық тан, коллоидты бө лшектер ө лшемін немесе сандық концентрациясын анық тауда осмометрия, эбулиоскопия, криоскопия ә дістері қ олданылмайды.

Коллоидты ерітінділерге нағ ыз ерітіндідегідей осмостық қ ысым тә н. Ол да газ қ ысымы секілді ерітіндінің коллигативті (біріккен, орташа) қ асиеті екен, яғ ни ол тек еркін қ озғ алатын коллоидты бө лшектерге ғ ана тә уелді. Егер коллоидты бө лшектірдің кө лемі мен массасының нағ ыз ерітінділердегі молекула кө лемі мен массасынан ү лкен екенін ескерсе, онда бірдей кө лемдік концентрациядағ ы коллоидты жә не нағ ыз ерітінділерді алып, белгілі бір кө леміндегі коллоидты бө лшекті жә не молекуланы салыстырғ анда, коллоидты бө лшектер аз болады. Мінекей, сондық тан да бірдей концентрациядағ ы коллоидты ерітіндінің осмостық қ ысымы нағ ыз ерітіндімен салыстырғ анда аз болады. Мысалы, массалық концентрациясы 10 г/л болатын алтын золінің осмостық қ ысымы 45 Па, осындай концентрациядағ ы сахароза ерітіндісінің осмостық қ ысымы 7250 Па. Сондай-ақ , гидрофобты коллоидты ерітіндідегі ө лшенетін осмостық қ ысымының бір бө лігі қ осымша электролиттердің кездесуімен байланысты болады.

Коллоидты ерітінділер нағ ыз ерітінділерге ө те ұ қ сас болғ андық тан, оғ ан Вант-Гофф формуласын қ олдануғ а болады:

ПV = nRT немесе П = nRT/V

мұ ндағ ы П – зольдің осмостық қ ысымы; n- колоидты бө лшектердің мольдік ө лшемі; V- зольдің кө лемі. Коллоидты бө лшектің мольдік ө лшемі деп Авогадро саны қ абылданады.

Егер берілген зольде ν коллоидты бө лшек болса, онда 1 мольде N_A бө лшек бар. n=ν / N_Aескерсек, (39) тең деу:

ПV = (ν / N_A)RT, П = ν / V· RT/ N_A

болады.

Коллоидты ерітінділердің бә рі дерлік ө те тө менгі бу серпімділікпен сипатталып, қ айнау температурасы мен қ ату (кристалдану) температуралары тө менгі мә нге, кейде мү лдем ө лшеуге келе бермейтін шамағ а ғ ана ө згереді. Мысалы, бө лшек ө лшемі 4нм, концентрациясы 0, 001% алтын золінің қ ату температурасы 0, 000 004⁰ – қ а ғ ана тө мендейді екен.

Осмостық қ ысым (П) берілген бірлік кө лемдегі бө лшек саны (п) мен коллоидты бө лшектердің орташа радиусы (r) арасындағ ы белгілі бір байланысты табуғ а септеседі. Ұ сақ талғ ан заттың бірлік кө лемдегі массасы:

m = ⁴/₃ π r³dn,

мұ ндағ ы d- ерітінді тығ ыздығ ы. Осы тең деуге негіздей, бірдей температура мен дисперстік ортадағ ы екі дисперсті системағ а арнап, келесі ө рнекті жазуғ а болады:

⁴/₃ π r³₁dn₁= ⁴/₃ π r³₂dn₂ немесе r³₁n₁= r³₂n₂

П₁ / П₂ = n₁ /n₂ = r³₂ / r³₁ = D³₁ / D³₂

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒