Belangrijkste verschil - Colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten
Colligatieve eigenschappen zijn fysische eigenschappen van een oplossing die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stof, maar niet van de aard van de opgeloste stof. Dit betekent dat vergelijkbare hoeveelheden totaal verschillende opgeloste stoffen deze fysische eigenschappen in vergelijkbare hoeveelheden kunnen veranderen. Daarom hangen de colligatieve eigenschappen af van de verhouding tussen de hoeveelheid opgeloste stof en de hoeveelheid oplosmiddel. De drie belangrijkste colligatieve eigenschappen zijn dampdrukverlaging, kookpuntverhoging en vriespuntverlaging. Voor een gegeven massaverhouding opgeloste stof-oplosmiddel zijn alle colligatieve eigenschappen omgekeerd evenredig met de molaire massa van de opgeloste stof. Elektrolyten zijn stoffen die oplossingen kunnen vormen die door deze oplossing elektriciteit kunnen geleiden. Dergelijke oplossingen staan bekend als elektrolytische oplossingen. Niet-elektrolyten zijn stoffen die geen elektrolytische oplossingen kunnen vormen. Beide typen (elektrolyten en niet-elektrolyten) hebben colligatieve eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten is dat het effect van elektrolyten op colligatieve eigenschappen erg hoog is in vergelijking met dat van niet-elektrolyten.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn colligatieve eigenschappen van elektrolyten
3. Wat zijn colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten
4. Vergelijking zij aan zij - colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten in tabelvorm
5. Samenvatting
Wat zijn colligatieve eigenschappen van elektrolyten?
Colligatieve eigenschappen van elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van de opgeloste stoffen. De opgeloste stoffen die aanwezig zijn in elektrolytische oplossingen zijn atomen, moleculen of ionen die elektronen hebben verloren of gewonnen om elektrisch geleidend te worden.
Wanneer een elektrolyt wordt opgelost in een oplosmiddel zoals water, scheidt de elektrolyt zich in ionen (of een andere geleidende soort). Daarom levert het oplossen van één mol elektrolyt altijd twee of meer molen geleidende soorten op. Daarom veranderen de colligatieve eigenschappen van de elektrolyten aanzienlijk wanneer een elektrolyt wordt opgelost in een oplosmiddel.
De algemene vergelijking die wordt gebruikt bij het beschrijven van vriespunt- en kookpuntveranderingen is bijvoorbeeld als volgt:
ΔT b = K b m en ΔT f = K f m
ΔT b is een verhoging van het kookpunt en ΔT f is een vriespuntverlaging. K b en K f zijn kookpuntverhoging constant respectievelijk vriespuntverlaging constant. m is de molariteit van de oplossing. Voor elektrolytische oplossingen worden de bovenstaande vergelijkingen als volgt gewijzigd, ΔT b = iK b m en ΔT f = iK f m
"I" is een ionenvermenigvuldiger die bekend staat als de Van't Hoff-factor. Deze factor is gelijk aan het aantal mol ionen dat door een elektrolyt wordt gegeven. Daarom kan de Van't Hoff-factor worden bepaald door het aantal ionen te vinden dat vrijkomt door een elektrolyt wanneer deze wordt opgelost in een oplosmiddel. De waarde van de Van't Hoff-factor voor NaCl is bijvoorbeeld 2 en in CaCl 2 is deze 3.
Figuur 01: een grafiek die het chemische potentieel tegen temperatuur weergeeft met een beschrijving van vriespuntverlaging en kookpuntverhoging
De waarden die voor deze colligatieve eigenschappen worden gegeven, verschillen echter van de theoretisch voorspelde waarden. Dat komt omdat er interacties tussen opgeloste stoffen en oplosmiddelen kunnen zijn die het effect van ionen op die eigenschappen verminderen.
Bovenstaande vergelijkingen zijn verder aangepast om te worden gebruikt voor zwakke elektrolyten. De zwakke elektrolyten dissociëren gedeeltelijk in ionen, waardoor sommige ionen de colligatieve eigenschappen niet beïnvloeden. De mate van dissociatie (α) van een zwakke elektrolyt kan als volgt worden berekend,
α = {(i-1) / (n-1)} x 100
Hier is n het maximale aantal ionen dat per molecuul van de zwakke elektrolyt wordt gevormd.
Wat zijn colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten?
Colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van niet-elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van de opgeloste stoffen. Niet-elektrolyten zijn stoffen die geen geleidende oplossingen creëren wanneer ze worden opgelost in een oplosmiddel. Suiker is bijvoorbeeld een niet-elektrolyt, want wanneer suiker wordt opgelost in water, bestaat het in moleculaire vorm (dissocieert niet in ionen). Deze suikermoleculen zijn niet in staat elektrische stromen door de oplossing te geleiden.
Het aantal opgeloste stoffen dat aanwezig is in een niet-elektrolytische oplossing is lager dan in een elektrolytische oplossing. Daarom is het effect van niet-elektrolyten op colligatieve eigenschappen ook erg laag. De mate van dampdrukverlaging door toevoeging van NaCl is bijvoorbeeld hoger in vergelijking met de toevoeging van suiker aan een vergelijkbare oplossing.
Wat is het verschil tussen colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten |
|
| Colligatieve eigenschappen van elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van de opgeloste stoffen. | Colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van niet-elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van de opgeloste stoffen. |
| Opgeloste stoffen | |
| Elektrolyten zorgen voor meer opgeloste stoffen aan de oplossing via dissociatie; daarom zijn de colligatieve eigenschappen aanzienlijk veranderd. | Niet-elektrolyten zorgen voor een lage opgeloste stof aan de oplossing, aangezien er geen dissociatie is; vandaar dat de colligatieve eigenschappen niet aanzienlijk worden gewijzigd. |
| Effect op colligatieve eigenschappen | |
| Het effect van elektrolyten op colligatieve eigenschappen is erg hoog in vergelijking met niet-elektrolyten. | Het effect van niet-elektrolyten op colligatieve eigenschappen is erg laag in vergelijking met elektrolyten. |
Samenvatting - Colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten
Colligatieve eigenschappen zijn fysische eigenschappen van oplossingen die niet afhankelijk zijn van de aard van een opgeloste stof, maar van de hoeveelheid opgeloste stoffen. Het verschil tussen colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten is dat het effect van elektrolyten op colligatieve eigenschappen erg hoog is in vergelijking met niet-elektrolyten.
