Verschil tussen Colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten

Belangrijkste verschil - colligatieve Eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten

Colligatieve eigenschappen zijn fysieke eigenschappen van een oplossing die afhankelijk is van de hoeveelheid opgeloste stof, maar niet van de aard van de opgeloste stof. Dit betekent dat vergelijkbare hoeveelheden volledig verschillende opgeloste stoffen deze fysieke eigenschappen in vergelijkbare hoeveelheden kunnen veranderen. Daarom hangen de colligatieve eigenschappen af van de verhouding van de hoeveelheid opgeloste stof en de hoeveelheid oplosmiddel. De drie belangrijkste colligatieve eigenschappen zijn dampdrukverlaging, verhoging van het kookpunt en vriespuntverlaging. Voor een gegeven massa-verhouding van opgeloste stof en oplosmiddel zijn alle colligatieve eigenschappen omgekeerd evenredig met de molecuulmassa van de opgeloste stof. Elektrolyten zijn stoffen die oplossingen kunnen vormen die via deze oplossing elektriciteit kunnen geleiden. Dergelijke oplossingen staan bekend als elektrolytische oplossingen. Niet-elektrolyten zijn stoffen die niet in staat zijn elektrolytische oplossingen te vormen. Beide typen (elektrolyten en niet-elektrolyten) hebben colligatieve eigenschappen. De belangrijk verschil tussen colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten is dat het effect van elektrolyten op colligatieve eigenschappen is zeer hoog in vergelijking met dat van de niet-elektrolyten.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn Colligatieve eigenschappen van elektrolyten
3. Wat zijn Colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten
4. Vergelijking zij aan zij - Colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat zijn Colligatieve eigenschappen van elektrolyten?

Colligatieve eigenschappen van elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van opgeloste stoffen. De opgeloste stoffen die in elektrolytische oplossingen aanwezig zijn, zijn atomen, moleculen of ionen die elektronen hebben verloren of verkregen om elektrisch geleidend te worden.

Wanneer een elektrolyt wordt opgelost in een oplosmiddel zoals water, scheidt de elektrolyt zich in ionen (of een andere geleidende soort). Daarom levert het oplossen van één mol elektrolyt altijd twee of meer mol geleidende soorten op. Vandaar dat de colligatieve eigenschappen van de elektrolyten aanzienlijk veranderen wanneer een elektrolyt wordt opgelost in een oplosmiddel.

De algemene vergelijking die wordt gebruikt bij het beschrijven van het vriespunt en de kookpuntveranderingen is bijvoorbeeld als volgt,

AT_b = K_bm en ΔT_f = K_fm

AT_bis kookpuntverhoging en AT_fis vriespunt depressie. K_b en K_f zijn respectievelijk de kookpuntver- hoging en de vriespuntverlaging constant. m is de molariteit van de oplossing. Voor elektrolytische oplossingen worden de bovenstaande vergelijkingen als volgt gewijzigd,

AT_b = iK_bm en ΔT_f = iK_fm

"I" is een ionen-vermenigvuldiger bekend als Van't Hoff-factor. Deze factor is gelijk aan het aantal mol ionen dat door een elektrolyt wordt gegeven. Daarom kan de Van't Hoff-factor worden bepaald door het aantal ionen dat door een elektrolyt wordt vrijgegeven te vinden wanneer het in een oplosmiddel wordt opgelost. De waarde van de Van't Hoff-factor voor NaCl is bijvoorbeeld 2 en in CaCl₂, het is 3.

Figuur 01: Een grafiek die het chemische potentieel tegen temperatuur weergeeft dat de bevriezingspuntdepressie en de kookpuntverheffing beschrijft

De waarden die voor deze colligatieve eigenschappen worden gegeven, verschillen echter van de theoretisch voorspelde waarden. Dat komt omdat er opgeloste en oplosmiddelinteracties kunnen zijn die het effect van ionen op die eigenschappen verminderen.

Bovenstaande vergelijkingen worden verder aangepast om te worden gebruikt voor zwakke elektrolyten. De zwakke elektrolyten dissociëren gedeeltelijk in ionen, daarom hebben enkele van de ionen geen invloed op de colligerende eigenschappen. De mate van dissociatie (a) van een zwak elektrolyt kan als volgt worden berekend,

α = (i-1) / (n-1) x 100

Hier is n het maximale aantal ionen gevormd per molecuul van de zwakke elektrolyt.

Wat zijn Colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten?

Colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van niet-elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van opgeloste stoffen. Niet-elektrolyten zijn stoffen die geen geleidende oplossingen creëren wanneer ze worden opgelost in een oplosmiddel. Zo is suiker bijvoorbeeld een niet-elektrolyt, want wanneer suiker in water wordt opgelost, bestaat het in moleculaire vorm (dissocieert niet in ionen). Deze suikermoleculen zijn niet in staat om elektrische stromen door de oplossing te geleiden.

Het aantal opgeloste stoffen dat aanwezig is in een niet-elektrolytische oplossing is minder vergeleken met een elektrolytische oplossing. Daarom is het effect van niet-elektrolyten op colligatieve eigenschappen ook erg laag. De mate van dampdrukverlaging door toevoeging van NaCl is bijvoorbeeld hoger in vergelijking met de toevoeging van suiker aan een vergelijkbare oplossing.

Wat is het verschil tussen Colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten?

Colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten
Colligatieve eigenschappen van elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van opgeloste stoffen.	Colligatieve eigenschappen van niet-elektrolyten zijn de fysische eigenschappen van niet-elektrolytische oplossingen die afhankelijk zijn van de hoeveelheid opgeloste stoffen, ongeacht de aard van opgeloste stoffen.
opgeloste stoffen
Elektrolyten verschaffen meer opgeloste stoffen aan de oplossing via dissociatie; vandaar dat de colligatieve eigenschappen aanzienlijk zijn veranderd.	Niet-elektrolyten verschaffen een lage oplosbaarheid aan de oplossing omdat er geen dissociatie is; vandaar dat de colligatieve eigenschappen niet aanzienlijk worden veranderd.
Effect op Colligatieve eigenschappen
Het effect van elektrolyten op colligatieve eigenschappen is zeer hoog in vergelijking met niet-elektrolyten.	Het effect van niet-elektrolyten op colligatieve eigenschappen is zeer laag in vergelijking met elektrolyten.

Samenvatting - colligatieve eigenschappen van elektrolyten versus niet-elektrolyten

Colligatieve eigenschappen zijn fysische eigenschappen van oplossingen die niet afhankelijk zijn van de aard van een opgeloste stof, maar van de hoeveelheid opgeloste stoffen. Het verschil tussen de colligatieve eigenschappen van elektrolyten en niet-elektrolyten is dat het effect van elektrolyten op colligatieve eigenschappen erg hoog is in vergelijking met niet-elektrolyten.

Referentie:

1. "5.9: Colligatieve eigenschappen van elektrolytoplossingen." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016. Beschikbaar Hier
2. "Colligatieve eigenschappen." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 maart 2018. Beschikbaar Hier
3.Britannica, de redacteuren van de encyclopedie. "Electrolyte." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 juni 2017. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1.'Vriesteken depressie en kookpunt elevatie'door Tomas er - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Fysische chemie