Mga pananglitan sa pangutana nga naghisgot bahin sa mga kabtangan sa colligative sa mga solusyon
Ang mga colligative properties sa mga solusyon mao ang mga kabtangan nga nagdepende lamang sa gidaghanon sa mga partikulo sa solute sa usa ka solusyon, dili sa klase o kinaiya sa solute. Adunay upat ka pangunang klase sa colligative properties: pagpaubos sa vapor pressure, pagpataas sa boiling point, pagpaubos sa freezing point, ug osmotic pressure. Niini nga artikulo, atong hisgutan ang pipila ka mga ehemplo sa mga problema ug hisgutan ang matag colligative properties sa mga solusyon.
1. Pagkunhod sa Presyon sa Alisngaw (Balaod ni Raoult)
Mga pananglitan sa problema:
Tunawa ang 18 gramos nga urea (NH2CONH2) sa 200 gramos nga tubig. Unsa ang pagkunhod sa vapor pressure sa solusyon kon ang vapor pressure sa puro nga tubig sa usa ka piho nga temperatura kay 23.8 mmHg? (Molar mass sa urea = 60 g/mol)
Panaghisgot:
Aron makalkulo ang pag-ubos sa presyon sa alisngaw, kinahanglan natong makalkulo ang mole fraction sa solute.
1. Kwentaha ang gidaghanon sa mga moles sa urea:
\[
\text{Gidaghanon sa mga moles sa urea} = \frac{18 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 0.3 \text{ mol}
\]
2. Kwentaha ang gidaghanon sa mga moles sa tubig:
\[
\text{Molar nga masa sa tubig} = 18 \text{ g/mol}
\]
\[
\text{Gidaghanon sa mga moles sa tubig} = \frac{200 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 11.11 \text{ mol}
\]
3. Kwentaha ang mole fraction sa solute:
\[
x_{\text{urea}} = \frac{0.3 \text{ mol}}{0.3 \text{ mol} + 11.11 \text{ mol}} = 0.0265
\]
4. Pagkunhod sa presyon sa alisngaw:
\[
\Delta P = P_0 \cdot x_{\text{urea}} = 23.8 \text{ mmHg} \times 0.0265 = 0.63 \text{ mmHg}
\]
2. Pagtaas sa Boiling Point
Mga pananglitan sa problema:
Unsa ang pagtaas sa boiling point sa usa ka solusyon nga adunay 1 mol NaCl/kg nga tubig? Ang Kf para sa tubig kay 0.52 °C/m.
Panaghisgot:
Ang NaCl sa solusyon mabahin ngadto sa 2 ka ion (Na+ ug Cl-), busa ang van 't Hoff factor (i) kay 2.
1. Kwentaha ang molality sa solusyon (m):
\[
m = \frac{1 \text{ mol}}{1 \text{ kg}} = 1 \text{ m}
\]
2. Pagtaas sa punto sa pagbukal:
\[
\Delta T_b = i \cdot K_b \cdot m = 2 \cdot 0.52 \text{ °C/m} \cdot 1 \text{ m} = 1.04 \text{ °C}
\]
Busa, ang pagtaas sa boiling point sa solusyon kay 1.04 °C.
3. Pag-ubos sa Nagyelong Punto
Mga pananglitan sa problema:
Kwentaha ang freezing point depression sa usa ka solusyon nga adunay 0.5 mol nga glucose (C6H12O6)/kg nga tubig. Ang Kf para sa tubig kay 1.86 °C/m.
Panaghisgot:
Ang glucose dili matunaw sa solusyon, busa ang van 't Hoff factor (i) kay 1.
1. Kwentaha ang molality sa solusyon (m):
\[
m = \frac{0.5 \text{ mol}}{1 \text{ kg}} = 0.5 \text{ m}
\]
2. Pagkunhod sa nagyelong punto:
\[
\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m = 1 \cdot 1.86 \text{ °C/m} \cdot 0.5 \text{ m} = 0.93 \text{ °C}
\]
Busa, ang freezing point depression sa solusyon kay 0.93 °C.
4. Presyon sa Osmotiko
Mga pananglitan sa problema:
Kwentaha ang osmotic pressure sa 0.1 M urea solution sa 27 °C. (R = 0.0821 L·atm/K·mol)
Panaghisgot:
Ang osmotic pressure (\(\pi\)) mahimong makalkulo gamit ang pormula:
\[
\pi = MRT
\]
1. I-convert ang temperatura ngadto sa Kelvin:
\[
T = 27 °C + 273.15 = 300.15 K
\]
2. Kwentaha ang osmotic pressure:
\[
\pi = 0.1 \text{ M} \times 0.0821 \text{ L·atm/K·mol} \times 300.15 \text{ K}
\]
\[
\pi = 2.461 \text{ atm}
\]
Busa, ang osmotic pressure sa solusyon kay 2.461 atm.
Konklusyon
Ang mga colligative properties sa mga solusyon naghatag og simple apan gamhanang mga panabut kon giunsa paglihok ang mga solusyon base sa gidaghanon sa mga partikulo sa solute. Pinaagi sa mga pananglitan sa ibabaw, atong masabtan kon unsaon pagkalkulo sa pagpaubos sa presyur sa alisngaw, pagpataas sa boiling point, pagpaubos sa freezing point, ug osmotic pressure sa usa ka solusyon. Hinaut nga kini nga mga pagpasabut ug mga pananglitan makatabang sa pagsabot sa konsepto sa colligative properties sa mga solusyon ug sa ilang mga aplikasyon sa adlaw-adlaw nga kinabuhi, mga proseso sa industriya, ug siyentipikong panukiduki.
