علوم وفضاء

الكتلة المولية من الضغط الأسموزي: متى يكون الحل غير وحيد؟

ثلاث كتل محتملة تعطي الضغط نفسه
نفس معطيات المثال؛ النسبة ثابتة.

الكتلة المولية من الضغط الأسموزي قد تكون ظاهرية؛ التفكك يغير عدد الجسيمات. [1]

الخلاصة السريعة

إذا كان معامل الجسيمات مجهولًا، يحدد القياس نسبة i/M، لا الكتلة المولية وحدها. [2]

  • نفترض محلولًا مخففًا مثاليًا لمذاب واحد، وغشاءً يمرر المذيب ويحجز كل أنواع المذاب. Π فرق الضغط الذي يوقف انتقال المذيب الصافي نحو المحلول من المذيب النقي. m كتلة المذاب وV حجم المحلول وM كتلته المولية. [1]
  • نكتب c=m/(MV) لتركيز وحدات الصيغة قبل التفكك، ثم Π=icRT. i معامل فانتهوف: عدد مولات الجسيمات المذابة مقسومًا على مولات وحدات الصيغة. باستبدال c نستنتج M/i=mRT/(ΠV). T حرارة مطلقة بالكلفن؛ ليست حرارة مئوية. [1]
  • مثال مفترض m=0.010g وV=1L=0.001m³ وT=300K وΠ=374.13Pa، مع R=8.314Pa·m³/(mol·K). الحساب يعطي M/i=(200/3)g/mol≈66.667g/mol. g غرام وL لتر وm³ متر مكعب وmol مول وPa باسكال. الأرقام تعليمية، وR مقرب. [2]
  • الأزواج M=(200/3)g/mol مع i=1، وM=100g/mol مع i=1.5، وM=(400/3)g/mol مع i=2 تعطي الضغط نفسه. إذن افتراض i=1 يعطي كتلة ظاهرية نحو 66.667g/mol؛ تحديد M الحقيقي يحتاج معلومة مستقلة عن i. [2]
  • إذا عُرفت M=100g/mol مستقلًا، نستنتج i=1.5. في نموذج وحيد AB⇌A+B بلا تآثرات، تفكك نسبة α يعطي i=1+α، ومنه α=0.5. رسم عددي تمثيلي: من 60 وحدة، تبقى 30 من AB وتنتج 30 من A و30 من B؛ المجموع 90 جسيمًا. الأعداد مقياس رسم، لا عد العينة. [2]
  • لا نحول i المقاس تلقائيًا إلى نسبة تفكك حقيقية: التآثرات أو ازدواج الأيونات قد يغيران السلوك. علاقة α السابقة مشروطة بالنموذج المثالي ذي الناتجين فقط؛ نحتاج معرفة آلية المذاب ونفاذية الغشاء قبل تفسير القياس. هذا مثال استدلال كيميائي، لا وصفة محلول. [1]

حدد الغشاء والمقادير

نفترض محلولًا مخففًا مثاليًا لمذاب واحد، وغشاءً يمرر المذيب ويحجز كل أنواع المذاب. Π فرق الضغط الذي يوقف انتقال المذيب الصافي نحو المحلول من المذيب النقي. m كتلة المذاب وV حجم المحلول وM كتلته المولية. [1]

استخرج ما يقيسه الضغط

نكتب c=m/(MV) لتركيز وحدات الصيغة قبل التفكك، ثم Π=icRT. i معامل فانتهوف: عدد مولات الجسيمات المذابة مقسومًا على مولات وحدات الصيغة. باستبدال c نستنتج M/i=mRT/(ΠV). T حرارة مطلقة بالكلفن؛ ليست حرارة مئوية. [1]

احسب النسبة بوحدات متسقة

مثال مفترض m=0.010g وV=1L=0.001m³ وT=300K وΠ=374.13Pa، مع R=8.314Pa·m³/(mol·K). الحساب يعطي M/i=(200/3)g/mol≈66.667g/mol. g غرام وL لتر وm³ متر مكعب وmol مول وPa باسكال. الأرقام تعليمية، وR مقرب. [2]

قارن حلولًا تعطي القياس نفسه

الأزواج M=(200/3)g/mol مع i=1، وM=100g/mol مع i=1.5، وM=(400/3)g/mol مع i=2 تعطي الضغط نفسه. إذن افتراض i=1 يعطي كتلة ظاهرية نحو 66.667g/mol؛ تحديد M الحقيقي يحتاج معلومة مستقلة عن i. [2]

أضف معلومة مستقلة عن الكتلة

إذا عُرفت M=100g/mol مستقلًا، نستنتج i=1.5. في نموذج وحيد AB⇌A+B بلا تآثرات، تفكك نسبة α يعطي i=1+α، ومنه α=0.5. رسم عددي تمثيلي: من 60 وحدة، تبقى 30 من AB وتنتج 30 من A و30 من B؛ المجموع 90 جسيمًا. الأعداد مقياس رسم، لا عد العينة. [2]

نصف الوحدات يتفكك إلى ناتجين
عد تمثيلي يوضح معامل الجسيمات.

افصل النموذج عن المحلول الحقيقي

لا نحول i المقاس تلقائيًا إلى نسبة تفكك حقيقية: التآثرات أو ازدواج الأيونات قد يغيران السلوك. علاقة α السابقة مشروطة بالنموذج المثالي ذي الناتجين فقط؛ نحتاج معرفة آلية المذاب ونفاذية الغشاء قبل تفسير القياس. هذا مثال استدلال كيميائي، لا وصفة محلول. [1]

المراجع

  1. الضغط الأسموزي ومعامل الجسيمات
  2. معامل فانتهوف وتركيز المذاب

الضغط الأسموزي والغشاء

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.