Diferència clau: propietats col·ligatives dels electròlits i els no electròlits
Les propietats col·ligatives són propietats físiques d'una solució que depenen de la quantitat d'un solut però no de la naturalesa del solut. Això significa que quantitats similars de soluts completament diferents poden alterar aquestes propietats físiques en quantitats similars. Per tant, les propietats col·ligatives depenen de la relació entre la quantitat de solut i la quantitat de dissolvent. Les tres principals propietats col·ligatives són la baixada de la pressió de vapor, l'elevació del punt d'ebullició i la depressió del punt de congelació. Per a una relació de massa solut-solvent donada, totes les propietats col·ligatives són inversament proporcionals a la massa molar del solut. Els electròlits són substàncies que poden formar solucions que són capaces de conduir l'electricitat a través d'aquesta solució. Aquestes solucions es coneixen com a solucions electrolítiques. Els no electròlits són substàncies que no són capaços de formar solucions electrolítiques. Tots dos tipus (electròlits i no electròlits) tenen propietats col·ligatives. La diferència clau entre les propietats col·ligatives dels electròlits i els no electròlits és que l'efecte dels electròlits sobre les propietats col·ligatives és molt elevat en comparació amb el dels no electròlits.
Quines són les propietats col·ligatives dels electròlits?
Les propietats col·ligatives dels electròlits són les propietats físiques de les solucions electrolítiques que depenen de la quantitat de soluts independentment de la naturalesa dels soluts. Els soluts presents a les solucions electrolítiques són àtoms, molècules o ions que han perdut o guanyat electrons per convertir-se en conductors elèctrics.
Quan un electròlit es dissol en un dissolvent com l'aigua, l'electròlit es separa en ions (o qualsevol altra espècie conductora). Per tant, dissoldre un mol d'electròlit sempre produeix dos o més mols d'espècies conductores. Per tant, les propietats col·ligatives dels electròlits canvien considerablement quan un electròlit es dissol en un dissolvent.
Per exemple, l'equació general utilitzada per descriure els canvis del punt de congelació i el punt d'ebullició és la següent:
ΔTb=Kbm i ΔTf=Kf m
ΔTb és l'elevació del punt d'ebullició i ΔTf és la depressió del punt de congelació. Kb i Kf són constants d'elevació del punt d'ebullició i constant de depressió del punt de congelació, respectivament. m és la molaritat de la solució. Per a solucions electrolítiques, les equacions anteriors es modifiquen de la següent manera,
ΔTb=iKbm i ΔTf=iKf m
"i" és un multiplicador d'ions conegut com a factor de Van't Hoff. Aquest factor és igual al nombre de mols d'ions donats per un electròlit. Per tant, el factor Van't Hoff es pot determinar trobant el nombre d'ions alliberats per un electròlit quan es dissol en un dissolvent. Per exemple, el valor del factor Van’t Hoff per al NaCl és 2 i en CaCl2 és 3.
Figura 01: un gràfic que mostra el potencial químic contra la temperatura que descriu la depressió del punt de congelació i l'elevació del punt d'ebullició
No obstant això, els valors donats per a aquestes propietats col·ligatives són diferents dels valors previstos teòricament. Això és perquè hi pot haver interaccions de soluts i dissolvents que redueixin l'efecte dels ions sobre aquestes propietats.
Les equacions anteriors es modifiquen encara més per utilitzar-les per a electròlits febles. Els electròlits febles es dissocien parcialment en ions, per tant, alguns dels ions no afecten les propietats col·ligatives. El grau de dissociació (α) d'un electròlit feble es pot calcular de la següent manera, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Aquí n és el nombre màxim d'ions formats per molècula de l'electròlit feble.
Quines són les propietats col·ligatives dels no electròlits?
Les propietats col·ligatives dels no electròlits són les propietats físiques de les solucions no electrolítiques que depenen de la quantitat de soluts independentment de la naturalesa dels soluts. Els no electròlits són substàncies que no creen solucions conductores quan es dissolen en un dissolvent. Per exemple, el sucre és un no electròlit perquè quan el sucre es dissol a l'aigua, existeix en forma molecular (no es dissocia en ions). Aquestes molècules de sucre són incapaços de conduir corrents elèctrics a través de la solució.
El nombre de soluts presents en una solució no electrolítica és menor en comparació amb una solució electrolítica. Per tant, l'efecte dels no electròlits sobre les propietats col·ligatives també és molt baix. Per exemple, el grau de reducció de la pressió de vapor afegint NaCl és més alt en comparació amb l'addició de sucre a una solució similar.
Quina diferència hi ha entre les propietats col·ligatives dels electròlits i els no electròlits?
Propietats col·ligatives dels electròlits versus els no electròlits |
|
| Les propietats col·ligatives dels electròlits són les propietats físiques de les solucions electrolítiques que depenen de la quantitat de soluts independentment de la naturalesa dels soluts. | Les propietats col·ligatives dels no electròlits són les propietats físiques de les solucions no electrolítiques que depenen de la quantitat de soluts independentment de la naturalesa dels soluts. |
| Soluts | |
| Els electròlits proporcionen més soluts a la solució mitjançant la dissociació; per tant, les propietats col·ligatives canvien considerablement. | Els electròlits no proporcionen solut baix a la solució ja que no hi ha dissociació; per tant, les propietats col·ligatives no canvien considerablement. |
| Efecte sobre les propietats col·ligatives | |
| L'efecte dels electròlits sobre les propietats col·ligatives és molt alt en comparació amb els no electròlits. | L'efecte dels no electròlits sobre les propietats col·ligatives és molt baix en comparació amb els electròlits. |
Resum - Propietats col·ligatives dels electròlits enfront dels no electròlits
Les propietats col·ligatives són propietats físiques de les solucions que no depenen de la naturalesa d'un solut sinó de la quantitat de soluts. La diferència entre les propietats col·ligatives dels electròlits i els no electròlits és que l'efecte dels electròlits sobre les propietats col·ligatives és molt elevat en comparació amb els no electròlits.
