สารละลาย

สารละลาย ประกอบด้วย สารบริสุทธิ์ตั้งแต่สองชนิดขึ้น คือ ตัวทำละลาย และตัวถูกละลาย โดยต้องเป็นสารเนื้อเดียว

สารละลายจะมีคุณสมบัติบางประการที่แตกต่างจากสารบริสุทธิ์

เช่น

การเพิ่มขึ้นของจุดเดือด
การลดลงของจุดเยือกแข็ง
การลดลงของความดันไอ
การเกิดแรงดันออสโมติก

เราเรียกสมบัติดังกล่าวว่า สมบัติคอลลิเกทีฟ (Colligative properties)

ในบทนี้เราจะพูดถึง การเพิ่มขึ้นของจุดเดือด และการลดลงของจุดเยือกแข็ง

การเพิ่มขึ้นของจุดเดือด

จุดเดือด เป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของสารบริสุทธิ์

จุดเดือดของสารละลาย จะไม่ขึ้นกับชนิดของตัวถูกละลาย แต่จะขึ้นกับความเข้มข้นในหน่วยโมแลล (โมลของตัวถูกละลาย/กิโลกรัมของตัวทำละลาย)

จากการทดลองจะพบว่า

สารละลายกลีเซอรอลในน้ำ กับสารละลายน้ำตาลในน้ำ ที่ความเข้มข้นโมแลลเท่ากัน จะมีจุดเดือดเท่ากับ ตัวถูกละลายที่เป็นสารระเหยยากและไม่แตกตัวเป็นไอออน

การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดสามารถคำนวนได้จากสมการ

increment T subscript b space proportional to space m increment T subscript b space equals space K subscript b m

เมื่อ $increment T subscript b$ = ผลต่างจุดเดือดของตัวทำละลายบริสุทธิ์กับสารละลาย (^oC)
m = ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมแลล (mol/kg)
K_b = ค่าคงที่การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของตัวทำละลาย (^oC/m)

ตัวอย่างเช่น

ค่า K_b ของน้ำเท่ากับ 0.51^oC/m แสดงว่าถ้าสารละลายมีความเข้มข้น 1 โมแลล จะทำให้จุดเดือดของน้ำสูงขึ้น 0.51^oC จากจุดเดือดบริสุทธิ์ของน้ำ (100^oC)

ดังนั้น สารละลายดังกล่าวมีจุดเดือดเท่ากับ 100.51^oC

การลดลงของจุดเยือกแข็ง

จุดเยือกแข็ง คือ อุณหภูมิที่ทำให้สารเริ่มเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็ง สารบริสุทธิ์จะมีจุดเยือกแข็งเฉพาะตัว

จุดเยือกแข็งของสารละลายไม่ขึ้นกับชนิดของตัวถูกละลาย แต่ขึ้นกับความเข้มข้นโมแลลของตัวถูกละลาย เช่นเดียวกับจุดเดือดของสารละลาย

จากการทดลอง

การหาจุดหลอมเหลวของสารละลายกรดเบนโซอิกในเบนซีน พบว่า จุดหลอมเหลวของสารละลายจะต่ำกว่า จุดหลอมเหลวหรือจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์ ตัวถูกละลายที่เป็นสารระเหยยากและไม่แตกตัวเป็นไอออน

การลดลงของจุดเยือกแข็งสามารถคำนวนได้จากสมการ

increment T subscript f space proportional to m increment T subscript f space end subscript double bond K subscript f m

เมื่อ $increment T subscript f$ = ผลต่างจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์กับสารละลาย (^oC)

m = ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมแลล (mol/kg)

K_f = ค่าคงที่การลดลงของจุดเยือกแข็งของตัวทำละลาย (^oC/m)

ตัวอย่างเช่น

ค่า K_f ของน้ำเท่ากับ 1.86^oC/m แสดงว่าถ้าสารละลายมีความเข้มข้น 1 โมแลล จะทำให้จุดเยือกแข็งของน้ำลดลง 1.86^oC จากจุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์ (1.86^oC)

ดังนั้น สารละลายดังกล่าวมีจุดเยือกแข็งเท่ากับ -1.86^oC

สารละลายชนิดเดียวกันมีความเข้มข้นเท่ากัน จุดเดือดและจุดเยือกแข็งสัมพันธ์กันดังนี้

fraction numerator increment T subscript b space end subscript over denominator increment T subscript f end fraction space equals space K subscript b over K subscript f

สมบัติบางประการของสารละลาย

แบบฝึกหัด

สมบัติบางประการของสารละลาย

สมบัติบางประการของสารละลาย

สมบัติบางประการของสารละลาย

เนื้อหา

สารละลาย

การเพิ่มขึ้นของจุดเดือด

การเพิ่มขึ้นของจุดเดือดสามารถคำนวนได้จากสมการ

การลดลงของจุดเยือกแข็ง

การลดลงของจุดเยือกแข็งสามารถคำนวนได้จากสมการ

บทเรียน

ติดต่อเรา

ติดตามเรา

เราในสื่ออื่นๆ