Решенията са хомогенни системи, които съдържат два или повече компонента, както и продукти, които са резултат от взаимодействието на тези компоненти. Те могат да бъдат в твърдо, течно или газообразно състояние. Помислете за течното агрегатно състояние на разтворите. Те включват разтворител и вещество, разтворено в него (последното е по-малко).
Колигативните свойства на разтворите са техните характеристики, които са пряко зависими само от разтворителя и концентрацията на разтвора. Те също се наричат колективни или общи. Колигативните свойства на разтворите се проявяват в смеси, в които няма взаимодействие от химичен характер между съставните им компоненти. Освен това силите на взаимно действие между частиците на разтворителя и частиците на разтворителя и разтвореното в него вещество са равни в идеални разтвори.
Колигативни свойства на решенията:
1) Налягането на парите е по-ниско над разтвора, отколкото над разтворителя.
2) Кристализацията на разтвора настъпва при температура под температурата на кристализация на разтворителя в чистата му форма.
3) Разтворът кипи при по-висока температура от самия разтворител.
4) Феноменосмоза.
Нека разгледаме колигативните свойства отделно.
Равновесие на фазовата граница в затворена система: течност - пара се характеризира с наситено парно налягане. Тъй като част от повърхностния слой в разтвора е запълнен с молекули на разтвореното вещество, равновесието ще бъде постигнато при по-ниско налягане на парите.
Второто колигативно свойство - намаляване на температурата на кристализация на разтвора в сравнение с разтворителя - се дължи на факта, че частиците на разтвореното вещество пречат на образуването на кристали и по този начин предотвратяват кристализацията, когато температурата се понижи.
Точката на кипене на сместа е по-висока от разтворителя в чиста форма, поради факта, че равенството на атмосферното налягане и налягането на наситените пари се постига при по-голямо нагряване, тъй като някои от молекулите на разтворителя са свързани с частици от разтвореното вещество.
Четвъртото колигативно свойство на разтворите е явлението осмоза.
Феноменът на осмозата е способността на разтворителя да мигрира през преграда, която е пропусклива за някои частици (молекули на разтворителя) и непропусклива за други (молекули на разтворителя). Тази преграда разделя разтвор с високо съдържание на разтворено вещество от по-малко концентриран разтвор. Пример за такава полупропусклива преграда е мембраната на жива клетка, говежди пикочен мехур и др. Феноменът на осмоза се дължи на изравняване на концентрациите от двете страни, разделени от мембрана, която етермодинамично по-благоприятни за системата. Поради движението на разтворителя в по-концентриран разтвор се наблюдава повишаване на налягането в тази част на съда. Това свръхналягане се нарича осмотично налягане.
Колигативните свойства на неелектролитните разтвори могат да бъдат математически представени с уравненията:
∆ Tbp.=Equip∙Вижте;
∆ Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Колигативните свойства в числови термини се различават за електролитни разтвори и неелектролитни разтвори. Първо, те са малко по-големи. Това се дължи на факта, че в тях настъпва електролитна дисоциация и броят на частиците се увеличава значително.
Колигативните свойства на разтворите са широко използвани в ежедневието и в производството, например, феноменът осмоза се използва за получаване на чиста вода. В живите организми много системи също са изградени върху колигативните свойства на разтворите (например растежа на растителните клетки).
