Намунаҳои саволҳо дар бораи хосиятҳои коллигативии маҳлулҳо
Хусусиятҳои коллигативии маҳлулҳо хосиятҳое мебошанд, ки танҳо аз шумораи зарраҳои ҳалшаванда дар маҳлул вобастаанд, на аз намуд ё хусусияти маҳлул. Чор намуди асосии хосиятҳои коллигативӣ мавҷуданд: паст кардани фишори буғ, баланд шудани нуқтаи ҷӯшиш, паст шудани нуқтаи яхкунӣ ва фишори осмотикӣ. Дар ин мақола мо якчанд масъалаҳои мисолиро баррасӣ мекунем ва ҳар як хосияти коллигативии маҳлулҳоро баррасӣ мекунем.
1. Кам шудани фишори буғ (Қонуни Рауль)
Намунаи мушкилот:
18 грамм карбамид (NH2CONH2)-ро дар 200 грамм об ҳал кунед. Агар фишори буғи оби тоза дар ҳарорати муайян 23.8 мм симоб бошад, фишори буғи маҳлул чӣ қадар коҳиш меёбад? (Массаи молярии карбамид = 60 г/мол)
Муҳокима:
Барои ҳисоб кардани пастшавии фишори буғ, мо бояд ҳиссаи молии маҳлулро ҳисоб кунем.
1. Шумораи молҳои карбамидро ҳисоб кунед:
\[
\text{Шумораи молҳои карбамид} = \frac{18 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 0.3 \text{ mol}
\]
2. Шумораи молҳои обро ҳисоб кунед:
\[
\text{Массаи молярии об} = 18 \text{ г/мол}
\]
\[
\text{Шумораи молҳои об} = \frac{200 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 11.11 \text{ mol}
\]
3. Фраксияи молии моддаи ҳалшударо ҳисоб кунед:
\[
x_{\text{mochevina}} = \frac{0.3 \text{ mol}}{0.3 \text{ mol} + 11.11 \text{ mol}} = 0.0265
\]
4. Кам шудани фишори буғ:
\[
\Delta P = P_0 \cdot x_{\text{urea}} = 23.8 \text{ mmHg} \times 0.0265 = 0.63 \text{ mmHg}
\]
2. Баландшавии нуқтаи ҷӯшиш
Намунаи мушкилот:
Баландшавии ҳарорати ҷӯшиши маҳлули дорои 1 мол NaCl/кг об чанд аст? Kf барои об 0.52 °C/м аст.
Муҳокима:
NaCl дар маҳлул ба 2 ион (Na+ ва Cl-) ҷудо мешавад, бинобар ин омили ван-т-Ҳофф (i) ба 2 баробар аст.
1. Молярияти маҳлулро (м) ҳисоб кунед:
\[
m = \frac{1 \text{ mol}}{1 \text{ kg}} = 1 \text{ m}
\]
2. Баландшавии нуқтаи ҷӯшиш:
\[
\Delta T_b = i \cdot K_b \cdot m = 2 \cdot 0.52 \text{ °C/m} \cdot 1 \text{ m} = 1.04 \text{ °C}
\]
Пас, афзоиши нуқтаи ҷӯшиши маҳлул 1.04°C аст.
3. Депрессияи нуқтаи яхкунӣ
Намунаи мушкилот:
Пастравии ҳарорати яхбандии маҳлулеро, ки 0.5 мол глюкоза (C6H12O6)/кг об дорад, ҳисоб кунед. Kf барои об 1.86 °C/м3 аст.
Муҳокима:
Глюкоза дар маҳлул диссоциатсия намешавад, аз ин рӯ омили ван-т-Хофф (i) ба 1 баробар аст.
1. Молярияти маҳлулро (м) ҳисоб кунед:
\[
m = \frac{0.5 \text{ mol}}{1 \text{ kg}} = 0.5 \text{ m}
\]
2. Пастравии нуқтаи яхкунӣ:
\[
\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m = 1 \cdot 1.86 \text{ °C/m} \cdot 0.5 \text{ m} = 0.93 \text{ °C}
\]
Пас, пастшавии нуқтаи яхкунӣ дар маҳлул 0.93°C аст.
4. Фишори осмотикӣ
Намунаи мушкилот:
Фишори осмотикии маҳлули 0.1 М карбамидро дар ҳарорати 27 °C ҳисоб кунед. (R = 0.0821 л·атм/К·мол)
Муҳокима:
Фишори осмотикиро (\(\pi\)) бо истифода аз формулаи зерин ҳисоб кардан мумкин аст:
\[
\pi = MRT
\]
1. Ҳароратро ба Келвин табдил диҳед:
\[
T = 27 \text{ °C} + 273.15 = 300.15 \text{ K}
\]
2. Фишори осмотикиро ҳисоб кунед:
\[
\pi = 0.1 \text{ M} \times 0.0821 \text{ L·atm/K·mol} \times 300.15 \text{ K}
\]
\[
\pi = 2.461 \text{ atm}
\]
Пас, фишори осмотикии маҳлул 2.461 атм аст.
Хулоса
Хусусиятҳои коллигативии маҳлулҳо фаҳмиши содда, вале пурқувватеро дар бораи тарзи рафтори маҳлулҳо дар асоси шумораи зарраҳои ҳалшаванда фароҳам меоранд. Тавассути мисолҳои дар боло овардашуда, мо метавонем фаҳмем, ки чӣ тавр паст кардани фишори буғ, баландшавии нуқтаи ҷӯшиш, паст шудани нуқтаи яхкунӣ ва фишори осмотикии маҳлулро ҳисоб кардан мумкин аст. Умедворем, ки ин тавзеҳот ва мисолҳо дар фаҳмидани мафҳуми хосиятҳои коллигативии маҳлулҳо ва татбиқи онҳо дар ҳаёти ҳаррӯза, равандҳои саноатӣ ва таҳқиқоти илмӣ муфид хоҳанд буд.
