5.1.2. Proprietăţile soluţiilor

Odată cu formarea unei soluţii se modifică atât proprietăţile substanţei  dizolvate cât şi proprietăţile dizolvantului. Analizând diagrama de faze a apei şi a unei soluţii apoase, Fig. 5.2 se pot face câteva observaţii:

a)      Presiunea de vapori a soluţiilor, P_i,  este mai mică cu DP decât presiunea de vapori a solventului pur, P⁰, iar scăderea de presiune este proporţională cu fracţia molară a substanţei dizolvate, X_i. Acest enunţ este cunoscut ca Legea lui Raoult:

                                                                                    (5.10)

b)     Temperatura de fierbere a unei soluţii este mai mare cu ΔT_E decât temperatura de fierbere a dizolvantului pur. Această proprietate se numeşte ebulioscopie.

c)     Temperatura de solidificare a unei soluţii este mai mică cu ΔT_C decât temperatura de solidificare a dizolvantului pur. Această proprietate se numeşte crioscopie.

La presiune constantă, creşterea temperaturii de fierbere a unei soluţii  faţă de temperatura de fierbere a dizolvantului pur, ΔT_E, numită creştere ebulioscopică, este proporţională cu concentraţia molală a soluţiei. Analog, scăderea temperaturii de solidificare a unei soluţii comparativ cu cea a dizolvantului pur, ΔT_C, numită scădere crioscopică, este proporţională cu concentraţia molală a soluţiei.

ΔT_E = E^. c_molal                                                                                                              (5.11)

ΔT_C = K^. c_molal                                                                                                    (5.12)

Constantele de proporţionalitate, E şi K, depind numai de natura dizolvantului şi nu depind de natura substanţei dizolvate.

E se numeşte constantă ebulioscopică şi reprezintă creşterea temperaturii de fierbere a unei soluţii 1 molal faţă de temperatura de fierberea a dizolvantului pur iar K se numeşte constantă crioscopică şi reprezintă scăderea temperaturii de solidificare a unei soluţii 1 molal faţă de temperatura de solidificare a dizolvantului pur. În Tabelul 5.3 sunt prezentate câteva valori ale acestor constante pentru unii solvenţi. Temperaturile de solidificare şi de fierbere a soluţiilor apoase ale substanţelor se pot calcula cu relaţiile:

T_fierbere = (100 + ΔT_E) = (100 + 0,52^.c_molal)  [^oC]                                                (5.13)

T_solidificare = (0 - ΔT_C) =  - ΔT_C =  - 1,86^.c_molal       [^oC]                                          (5.14)

Dacă fenomenele ebulioscopice sau crioscopice se studiază în soluţii de electroliţi (acizi, baze sau săruri), relaţiile (5.13) şi (5.14) se corectează cu coeficientul van’t Hoff, i:

ΔT_E = i^. E^. c_molal                   (5.15)   respectiv: ΔT_C = i^. K^. c_molal                            (5.16)

Tabel 5.3. Constantele ebulioscopice şi crioscopice ale unor substanţe