KOLİGATİF ÖZELLİKLER
Çözeltide çözünen maddenin türüne değil tanecik (iyon veya molekül) derişimine bağlı özelliklere koligatif veya sayısal özellikler denir.
Koligatif Özellikler;
1. Buhar basıncı düşmesi
2. Kaynama noktası yükselmesi
3. Donma noktası alçalması
4. Ozmotik basınç
olarak sıralanabilir.
1. Buhar Basıncı Düşmesi
A) Uçucu olmayan bir madde (genellikle katı) bir çözücüde çözündüğünde oluşan çözeltideki çözücünün buhar basıncı saf çözücünün buhar basıncından daha düşüktür.
B) Uçucu sıvılar birbirinde çözünürse, her iki sıvının buhar basıncı saf çözücülerine göre bir miktar düşer. Çözeltinin buhar basıncı her iki bileşenin buhar basınçları toplamıdır.
2. Kaynama Noktası Yükselmesi
Sıvılar, buhar basınçları dış (atmosfer) basınca eşit olduğunda kaynamaya başlarlar. Saf maddelerde kaynama süresince sıcaklık değişmez. Çünkü harcanan enerji moleküller arası bağların kırılması için kullanılır. Yani kaynama süresince sıvının potansiyel enerjisi artarken ortalama kinetik enerjisi değişmediğinden sıcaklık artmaz.
Sıvıların kaynamaya başladığı sıcaklığa kaynama noktası denir. Saf su 1 atm dış basınçta 100 oC’de kaynarken, etanol 78 oC’de kaynar. Kaynama noktası moleküller arası çekim kuvvetleriyle doğrudan ilgilidir. Suyun daha yüksek sıcaklıkta kaynaması moleküller arası çekim kuvvetlerinin etanole göre daha güçlü olmasındandır.
Bir sıvıda uçucu olmayan bir katı çözündüğünde çözücü ve çözünen molekülleri arasındaki etkileşimler çözücünün buharlaşmasını zorlaştırır. Düşen buhar basıncının atmosfer basıncına eşitlenmesi ancak daha yüksek bir sıcaklıkta gerçekleşir, yani kaynama noktası yükselir.
Kaynama noktasındaki yükselmenin miktarı çözünen maddenin tanecik sayısına yani mol sayısına bağlıdır. Çözünen maddenin türüne bağlı değildir.
Donma Noktası Alçalması
Kaynama noktası yükselmesi için çözücüde uçucu olmayan bir maddenin çözünmesi gerekir. Donma noktası alçalmasının gerçekleşmesi için bir sıvıda uçucu olan veya olmayan bir maddenin çözünmesi yeterlidir.
içinde herhangi bir madde çözünen çözeltinin donma noktası saf çözücüsünden daha düşüktür.
Saf bir sıvı soğutulduğunda sıvı moleküllerinin kinetik enerjisi azalır ve moleküller birbirine yaklaşırlar. Donma sırasında moleküller arası çekim kuvveti moleküllerin kinetik enerjisinin üstesinden gelir ve sıvı dışarı ısı vererek katılaşır.
Ebülyoskopi ve Kriyoskopi
Ebülyoskopi: Bir çözeltideki kaynama noktası yükselmesinin ölçülerek çözünen maddenin mol kütlesinin deneysel olarak hesaplanması yöntemidir.
Kriyoskopi: Donma noktasındaki alçalmanın ölçülerek çözünen maddenin mol kütlesinin hesaplanması yöntemidir.
Ozmolik Basınç
Derişimleri farklı, yarı geçirgen zar ile birbirinden ayrılmış iki çözeltiden seyreltik olandan derişik olana doğru çözücü geçişine ozmos olayı denir. Yarı geçirgen zarın bir tarafında saf su diğer tarafında bir çözelti bulunduğunda da ozmos gerçekleşir.
