依數性
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依數性(Colligative Property)是指溶液所具有的一類性質,這類性質只取決於溶質在溶劑中的「粒子」數量,而與溶質的本性無關。[1]溶液的依數性包括:(非揮發性溶質的)溶液蒸氣壓下降量、(非揮發性或揮發性溶質)溶液凝固點下降、沸點上升度數和滲透壓等性質。通過測量稀的非離子水溶液(例如尿素或葡萄糖的水溶液)中的依數性,可以求得溶質的相對分子莫耳質量的精確值。另外,測量離子溶液的依數性則可以估計溶質電離的百分比。
含非揮發性溶質的溶液的四種性質具有依數性:
就像溶液的蒸氣壓下降符合拉午耳定律者與溶質的莫耳數有關(和莫耳分率成正比),溶液的凝固點下降及溶液溶液的沸點上升度數與溶質的重量莫耳濃度有關,溶液的滲透壓與溶質的體積莫耳濃度有關一樣。
熔沸點
沸點上升
沸點是指液體(純液體或溶液)的蒸氣壓與外界壓力相等時的溫度。 溶液的蒸氣壓低於純溶劑,所以在沸點T0b時,溶液的蒸氣壓小於外壓。當溫度升高到T0b時,溶液的蒸氣壓等於外壓,此時溶液沸騰。Tb與T0b之差即為溶液沸點升高值ΔTb。顯然, 。式中Kb是溶劑的摩爾沸點升高常數,不同的溶劑Kb是不同的。
凝固點下降
滲透壓
滲透壓是在溶液和水置於中間安置選透膜的U型管中一端施加阻止水滲透的壓力。滲透壓的大小和溶液的體積莫耳濃度、溶液溫度和溶質解離度相關,因此有時若得知滲透壓的大小和其他條件,可以反推出大分子的分子量。范特荷夫因為滲透壓和化學動力學等方面的研究獲得第一屆諾貝爾化學獎。依照范特荷夫定律,稀溶液的滲透壓與溶液的體積莫耳濃度及絕對溫度成正比。
參考
- ^ W.J. Moore Physical Chemistry Prentice-Hall 1972