СВОЙСТВА ИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

3. СВОЙСТВА ИДЕАЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

3.1
Осмос.  Закон Вант — Гоффа

В растворе частицы растворенного
вещества и растворителя равномерно распределяются по всему объему раствора. Если
смешать два раствора с разным содержанием растворенного вещества, то происходит
самопроизвольный процесс выравнивания концентрации вещества во всем объеме
раствора. Этот самопроизвольный процесс называется диффузией. Если между двумя растворами поместить полупроницаемую перегородку, которая
проницаема только для молекул растворителя, то через нее пойдет односторонняя
диффузия, называемая осмосом. В  этом случае выравнивание концентраций
растворов, разделенных полупроницаемой перегородкой, происходит за счет
перехода молекул растворителя (z)
из раствора с меньшей концентрацией растворенного вещества (С_м²
(х) ) в раствор с большей концентрацией (С_м¹ (х)), так
как в этом случае  См¹ (z) < Cм²( z).

                                                         
                                                          мембрана

раствор
I С_м¹
(х)                  êê               раствор II С_м²  (х),  

                                               ¬¬¬¬¬¬
молекулы (z)       

Процесс перехода молекул растворителя через мембрану
оказывает на нее давление, которое является количественной характеристикой
осмоса. Осмотическое давление (Р_осм) – это равновесное давление раствора, которое препятствует диффузии
растворителя через полупроницаемую мембрану.
Осмотическое давление зависит от концентрации раствора и температуры раствора,
но не зависит от природы растворенного вещества и растворителя.

Закон Вант — Гоффа: для разбавленных растворов неэлектролитов
осмотическое давление прямо пропорционально концентрации растворенного вещества
и температуре:

                                                      
Р_осм = С_М ·RT     или      Р_осм
= [ m(x)·/ M(x) V(y)] RT ,

где Р_осм =
[кПа], С_М = [моль/л], T — абсолютная температура
(К), R— универсальная газовая
постоянная, которая равна 8,314
Дж/(моль·К). Очевидно, что в растворах с
одинаковой молярной концентрацией в единице объема раствора содержится
одинаковое число молекул любого по
природе неэлектролита, поэтому осмотическое давление для этих растворов будет
одинаковым при Т=const.