Unterschied zwischen kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten

Hauptunterschied - Kolligativ Eigenschaften von Elektrolyten vs. Nichtelektrolyten
 

Kolligative Eigenschaften sind physikalische Eigenschaften einer Lösung, die von der Menge eines gelösten Stoffes abhängt, nicht jedoch von der Art des gelösten Stoffes. Dies bedeutet, dass ähnliche Mengen von völlig unterschiedlichen gelösten Stoffen diese physikalischen Eigenschaften in ähnlichen Mengen verändern können. Daher hängen die kolligativen Eigenschaften von dem Verhältnis der gelösten Menge und der Lösungsmittelmenge ab. Die drei wichtigsten kolligativen Eigenschaften sind Dampfdrucksenkung, Siedepunkterhöhung und Gefrierpunktserniedrigung. Für ein gegebenes Massenverhältnis von gelöstem Lösungsmittel sind alle kolligativen Eigenschaften umgekehrt proportional zur molaren Masse des gelösten Stoffes. Elektrolyte sind Substanzen, die Lösungen bilden können, die in der Lage sind, Elektrizität durch diese Lösung zu leiten. Solche Lösungen sind als Elektrolytlösungen bekannt. Nichtelektrolyte sind Substanzen, die keine Elektrolytlösungen bilden können. Beide Arten (Elektrolyte und Nichtelektrolyte) haben kolligative Eigenschaften. Das Hauptunterschied zwischen kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten ist das Die Wirkung von Elektrolyten auf die kolligativen Eigenschaften ist im Vergleich zu den Nichtelektrolyten sehr hoch.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind kolligative Eigenschaften von Elektrolyten?
3. Was sind kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten?
4. Vergleich nebeneinander - kolligative Eigenschaften von Elektrolyten gegenüber Nichtelektrolyten in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was sind kolligative Eigenschaften von Elektrolyten??

Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von Elektrolytlösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. Die gelösten Stoffe in Elektrolytlösungen sind Atome, Moleküle oder Ionen, die entweder Elektronen verloren haben oder gewonnen haben, um elektrisch leitfähig zu werden.

Wenn ein Elektrolyt in einem Lösungsmittel wie Wasser gelöst wird, trennt sich der Elektrolyt in Ionen (oder andere leitfähige Spezies). Daher führt das Auflösen eines Mol Elektrolyts immer zu zwei oder mehr Mol leitfähiger Spezies. Daher ändern sich die kolligativen Eigenschaften der Elektrolyten beträchtlich, wenn ein Elektrolyt in einem Lösungsmittel gelöst wird.

Die allgemeine Gleichung, die zum Beschreiben von Gefrierpunkt- und Siedepunktänderungen verwendet wird, ist beispielsweise wie folgt,

ΔT_b = K_bm und ΔT_f = K_fm

ΔT_b ist die Siedepunkterhöhung und ΔT_f ist Tiefkühlpunktdepression. K_b und K_f sind Siedepunkterhöhungskonstante bzw. Gefrierpunktserniedrigung konstant. m ist die Molarität der Lösung. Für elektrolytische Lösungen werden die obigen Gleichungen wie folgt modifiziert,

ΔT_b = ich k_bm und ΔT_f = ich k_fm

"I" ist ein Ionenvervielfacher, der als Van't Hoff-Faktor bekannt ist. Dieser Faktor ist gleich der Molzahl von Ionen, die von einem Elektrolyten abgegeben wird. Daher kann der Van't-Hoff-Faktor bestimmt werden, indem die Anzahl der Ionen ermittelt wird, die von einem Elektrolyten freigesetzt werden, wenn er in einem Lösungsmittel gelöst wird. Beispielsweise ist der Van't Hoff-Faktor für NaCl 2 und für CaCl₂, es ist 3.

Abbildung 01: Ein Diagramm, das das chemische Potenzial gegen die Temperatur zeigt und die Tiefkühlstand-Senkung und Siedepunkterhöhung beschreibt

Die für diese kolligativen Eigenschaften angegebenen Werte unterscheiden sich jedoch von den theoretisch vorhergesagten Werten. Dies liegt daran, dass es gelöste und Lösungsmittelwechselwirkungen geben kann, die den Einfluss von Ionen auf diese Eigenschaften verringern.

Die obigen Gleichungen werden weiter modifiziert, um für schwache Elektrolyte verwendet zu werden. Die schwachen Elektrolyten dissoziieren teilweise in Ionen, daher beeinflussen einige Ionen die kolligativen Eigenschaften nicht. Der Dissoziationsgrad (α) eines schwachen Elektrolyten kann wie folgt berechnet werden,

α = (i-1) / (n-1) x 100

Hier ist n die maximale Anzahl von Ionen, die pro Molekül des schwachen Elektrolyten gebildet werden.

Was sind kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten??

Kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von nichtelektrolytischen Lösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen. Nichtelektrolyte sind Substanzen, die beim Lösen in einem Lösungsmittel keine leitfähigen Lösungen bilden. Zum Beispiel ist Zucker ein Nichtelektrolyt, da Zucker in Wasser in molekularer Form vorliegt (nicht in Ionen dissoziiert), wenn Zucker in Wasser gelöst wird. Diese Zuckermoleküle können keine elektrischen Ströme durch die Lösung leiten.

Die Anzahl der gelösten Stoffe in einer nichtelektrolytischen Lösung ist im Vergleich zu einer elektrolytischen Lösung geringer. Daher ist der Einfluss von Nichtelektrolyten auf kolligative Eigenschaften ebenfalls sehr gering. Beispielsweise ist der Dampfdruckabsenkungsgrad durch Zugabe von NaCl höher als bei der Zugabe von Zucker zu einer ähnlichen Lösung.

Was ist der Unterschied zwischen kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten??

Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten vs. Nichtelektrolyten
Kolligative Eigenschaften von Elektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von Elektrolytlösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen.	Kolligative Eigenschaften von Nichtelektrolyten sind die physikalischen Eigenschaften von nichtelektrolytischen Lösungen, die unabhängig von der Art der gelösten Stoffe von der Menge der gelösten Stoffe abhängen.
Gelöste
Elektrolyte liefern der Lösung mehr gelöste Stoffe durch Dissoziation; daher verändern sich die kolligativen Eigenschaften erheblich.	Nichtelektrolyte liefern der Lösung wenig gelösten Stoff, da keine Dissoziation stattfindet. Daher werden die kolligativen Eigenschaften nicht wesentlich verändert.
Auswirkungen auf kolligative Eigenschaften
Die Wirkung von Elektrolyten auf kolligative Eigenschaften ist im Vergleich zu Nichtelektrolyten sehr hoch.	Die Wirkung von Nichtelektrolyten auf kolligative Eigenschaften ist im Vergleich zu Elektrolyten sehr gering.

Zusammenfassung - Kolligativ Eigenschaften von Elektrolyten vs. Nichtelektrolyten

Kolligative Eigenschaften sind physikalische Eigenschaften von Lösungen, die nicht von der Art eines gelösten Stoffes, sondern von der Menge gelöster Stoffe abhängen. Der Unterschied zwischen kolligativen Eigenschaften von Elektrolyten und Nichtelektrolyten besteht darin, dass die Wirkung von Elektrolyten auf kolligative Eigenschaften im Vergleich zu Nichtelektrolyten sehr hoch ist.

Referenz:

1. „5.9: Kolligative Eigenschaften von Elektrolytlösungen.“ Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016. Hier verfügbar   
2. „Kolligative Eigenschaften“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10. März 2018. Hier verfügbar
3.Britannica, die Herausgeber der Enzyklopädie. „Elektrolyt“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. Juni 2017. Hier verfügbar   

Bildhöflichkeit:

1. "Tiefkühlpunktdepression und Siedepunkterhöhung" By Tomas er - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia