1. НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Тема лекції:
«Колігативні властивості
розбавлених розчинів»
Лектор
доцент Томаровська
Тетяна Олександрівна
2. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
ПЛАН ЛЕКЦІЇ:
1. Підвищення температури кипіння розчинів
неелектролітів. Ебуліоскопія.
2. Зниження температури замерзання розчинів
неелектролітів. Кріоскопія.
3. Осмос. Осмотичний тиск. Осмометрія.
4. Колігативні властивості розчинів
електролітів.
5. Застосування ебуліоскопії, кріоскопії та
осмометрії в фармації.
3. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
ЛІТЕРАТУРА:
1. Фізична і колоїдна хімія / В. І. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д.
Грицан та ін. – Х. : Прапор, Видавництво УкрФА, 1999. – 368 с.
2. Фізична та колоїдна хімія. Збірник задач / В. І. Кабачний,
Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан та ін. – Х. : Вид-во НФАУ; Вид-во
ТОВ “Золоті сторінки”, 2001. – 208 с.
3. Фізична та колоїдна хімія: Збірник завдань для самостійної
роботи: Навч. посібник для студентів заочної (дистанційної)
форми навчання фармацевтичних вузів і факультетів III—IV
рівнів акредитації / В. I. Кабачний, Л. К. Осіпенко, Л. Д. Грицан
та ін. За ред. В. I. Кабачного. – Х. : Вид-во НФаУ, 2008. – 140 с.
4. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Колігативними властивостями
називають
властивості розбавлених
розчинів, які не залежать від
природи розчиненої речовини,
визначаються числом частинок у
розчині і залежать від
властивостей розчинника
Франсуа Марі Рауль
5. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
До колігативних властивостей
відносяться:
Підвищення температури кипіння розчину
Зниження температури замерзання розчину
Осмотичний тиск
Відносне зниження тиску насиченої пари
розчинника над розчином
6. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
ПІДВИЩЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ
КИПІННЯ РОЗЧИНІВ
НЕЕЛЕКТРОЛІТІВ.
ЕБУЛІОСКОПІЯ.
7. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Розчин кипить за умов, що тиск його
насиченої пари досягає значення
атмосферного тиску
8. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Підвищення температури кипіння
розбавлених розчинів
р
D
В
О
А С
101,3 кПа
К
Е
1 Т2 Т0 Т Т
9. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Підвищення температури кипіння розчину
вип
2 кип
0
H
р
(закон Рауля)
p
0
1
Δ
Δ Δ
T
RT
p
0
2
0
RT
вип 1
кип
Δ
Δ
Δ
p
·
H
T
p
0 2
1
Δ
х
p
З рівняння
Клапейрона –
Клаузіуса:
10. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
2
0
RT
Δ · х
(для розбавлених розчинів)
n
2
2 n
1
x
2
вип
кип
Δ
H
T
(моляльна концентрація)
· 1000
2
n ·
M
1 1
n
cm
· 1
1000
2
c M
x m
11. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
· сm
M
·
2
0
RT
Δ 1
H
T
1000
Δ
вип
кип
m ·с
2
0
l
RT
T
1000
Δ
вип
кип
вип
1
вип
Δ
H
M
l
(питома теплота
випаровування розчинника)
12. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Е
2
0
RT
l
вип
1000
Е – ебуліоскопічна стала розчинника, або
молярне підвищення температури кипіння.
Ен2о = 0,52
13. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
ΔТ Е · cm кип
Е = Ткип при сm = 1, якщо розчин при цій
концентрації має властивості ідеального
14. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Ебуліоскопія
– метод визначення молярної маси речовини,
заснований на вимірюванні підвищення
температури кипіння розчину
15. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Ебуліоскопія
1000
2 · Т
Δ кип
2
1
·
М Е ·
6
5
4
3
2
1
Нагрівання
Холодильник
Прилад для визначення температури кипіння
розчинів:
1 – колба, 2 – трубка, 3 – градуйована мензурка,
4 – отвір для випуску пари, 5 – термометр Бекмана,
6 – запобіжна трубка.
16. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
ЗНИЖЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ
ЗАМЕРЗАННЯ РОЗЧИНІВ
НЕЕЛЕКТРОЛІТІВ. КРІОСКОПІЯ.
18. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Зниження температури замерзання
розчину
'
2
0
Δ з
Т m
c ,
l
RT
пл
1000
де lпл – питома теплота плавлення твердого
розчинника, сm – моляльна концентрація
розчину
19. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Тз = К сm
К – кріоскопічна стала розчинника або
молярне зниження температури замерзання
Кн2о = 1,86
20. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Кріоскопія
– метод визначення молярної маси речовини,
заснований на вимірюванні зниження
температури замерзання розчину
21. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Кріоскопія
1000
з
2
1
2
·
· Т
М К ·
4
4
3
3
2
2
1
1
Прилад для визначення
температури замерзання розчинів:
1 – скляна пробірка, 2 – мішалка,
3 – термометр Бекмана, 4 – стакан з
охолоджуючою сумішшю
23. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Осмос
– самодовільний процес переходу розчинника
крізь напівпроникну мембрану з розчину з меншою
концентрацією у розчин з більшою концентрацією
І ІІ І
рα р р
β
І – поршні, які регулюють тиск у розчинах α та β,
ІІ – напівпроникна мембрана
24. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Осмотичний тиск
– це додатковий тиск, який необхідно
прикласти до напівпроникної мембрани, щоб
запобігти процесу осмосу
25. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Закон Вант-Гоффа
осмотичний тиск розчину дорівнює
такому тиску, який би мала
розчинена речовина, якщо б вона
при даній температурі була в
газоподібному стані і займала такий
же об’єм, який займає розчин
= cRT
Якоб Хендрік
Вант-Гофф
26. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
КОЛІГАТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ
РОЗЧИНІВ ЕЛЕКТРОЛІТІВ
27. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Колігативні властивості розчинів
електролітів
– більше аналогічних властивостей розчинів
неелектролітів тієї ж концентрації, так як
число частинок у розчинах електролітів більше
за рахунок електролітичної дисоціації
28. Ізотонічний коефіцієнт (i )
– вводять для оцінки відхилень від законів
Рауля і Вант-Гоффа
åêñï
T
ç. åêñï
T
êèï. åêñï
Δ
Δ
Ткип. теор, Тз. теор, теор — значення, розраховані за
величинами концентрацій.
òåîð
ç. òåîð
êèï. òåîð
T
T
i
Δ
Δ
КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
29. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Ізотонічний коефіцієнт пов’язаний зі
ступенем дисоціації
і = 1 + ( – 1) ,
– число йонів, на які дисоціює одна молекула
електроліту
1
1
i
ν
α
30. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Розчини з однаковими осмотичними
тисками називають ізотонічними або
ізоосмотичними.
Кров, лімфа та інші тканеві рідини
організму людини мають осмотичний тиск
700-800 кПа.
Ізотонічність – це одна з вимог, що
висувають до очних крапель, інфузійних
розчинів.
В гіпертонічних розчинах спостерігається
явище плазмолізу, в гіпотонічних – явище
лізису.
31. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
ЗАСТОСУВАННЯ
ЕБУЛІОСКОПІЇ,
КРІОСКОПІЇ ТА ОСМОМЕТРІЇ
В ФАРМАЦІЇ.
32. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Кріоскопічний метод застосовують у
фармації для:
визначення молярної маси нових
лікарських речовин;
оцінки ізотонічної концентрації.
33. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Для визначення молярної маси фізіологічно
активних речовин застосовують метод Раста,
у якому використовують як розчинник камфору.
Кріоскопічна стала камфори 40, Тз в ній
виходить набагато більша, ніж у воді, а помилка
визначення значно зменшується.
Вимірювання за методом Раста проводять,
використовуючи звичайний термометр з ціною
поділки 0,1°.
34. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Ебуліоскопічний метод застосовують у
фармації для:
кількісного визначення спирту у водно-
спиртових сумішах (фармакопейний
метод).
35. КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ТА КОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ
Осмометрія
застосовують головним чином для
визначення молярних мас
високомолекулярних речовин
