Différence clé - Propriétés colligatives des électrolytes par rapport aux non-électrolytes
Les propriétés colligatives sont les propriétés physiques d'une solution qui dépendent de la quantité d'un soluté mais pas de la nature du soluté. Cela signifie que des quantités similaires de solutés complètement différents peuvent modifier ces propriétés physiques en quantités similaires. Par conséquent, les propriétés colligatives dépendent du rapport entre la quantité de soluté et la quantité de solvant. Les trois principales propriétés colligatives sont l'abaissement de la pression de vapeur, l'élévation du point d'ébullition et la dépression du point de congélation. Pour un rapport massique soluté-solvant donné, toutes les propriétés colligatives sont inversement proportionnelles à la masse molaire du soluté. Les électrolytes sont des substances qui peuvent former des solutions capables de conduire l'électricité à travers cette solution. Ces solutions sont appelées solutions électrolytiques. Les non-électrolytes sont des substances qui ne sont pas capables de former des solutions électrolytiques. Ces deux types (électrolytes et non électrolytes) ont des propriétés colligatives. La principale différence entre les propriétés colligatives des électrolytes et des non-électrolytes est que l'effet des électrolytes sur les propriétés colligatives est très élevé par rapport à celui des non-électrolytes.
Quelles sont les propriétés colligatives des électrolytes ?
Les propriétés colligatives des électrolytes sont les propriétés physiques des solutions électrolytiques qui dépendent de la quantité de solutés quelle que soit la nature des solutés. Les solutés présents dans les solutions électrolytiques sont des atomes, des molécules ou des ions ayant perdu ou gagné des électrons pour devenir électriquement conducteurs.
Lorsqu'un électrolyte est dissous dans un solvant tel que l'eau, l'électrolyte se sépare en ions (ou toute autre espèce conductrice). Par conséquent, la dissolution d'une mole d'électrolyte donne toujours deux moles ou plus d'espèces conductrices. Par conséquent, les propriétés colligatives des électrolytes changent considérablement lorsqu'un électrolyte est dissous dans un solvant.
Par exemple, l'équation générale utilisée pour décrire les changements de point de congélation et d'ébullition est la suivante, ΔTb=Kbm et ΔTf=Kf m
ΔTb est l'élévation du point d'ébullition, et ΔTf est la dépression du point de congélation. Kb et Kf sont respectivement la constante d'élévation du point d'ébullition et la constante de dépression du point de congélation. m est la molarité de la solution. Pour les solutions électrolytiques, les équations ci-dessus sont modifiées comme suit,
ΔTb=iKbm et ΔTf=iKf m
"i" est un multiplicateur d'ions connu sous le nom de facteur de Van't Hoff. Ce facteur est égal au nombre de moles d'ions donné par un électrolyte. Par conséquent, le facteur Van't Hoff peut être déterminé en trouvant le nombre d'ions libérés par un électrolyte lorsqu'il est dissous dans un solvant. Par exemple, la valeur du facteur de Van't Hoff pour NaCl est 2 et dans CaCl2, elle est 3.
Figure 01: Un graphique montrant le potentiel chimique par rapport à la température décrivant la dépression du point de congélation et l'élévation du point d'ébullition
Cependant, les valeurs données pour ces propriétés colligatives sont différentes des valeurs théoriquement prédites. En effet, il peut y avoir des interactions de soluté et de solvant qui réduisent l'effet des ions sur ces propriétés.
Les équations ci-dessus sont encore modifiées pour être utilisées pour les électrolytes faibles. Les électrolytes faibles se dissocient partiellement en ions, donc certains des ions n'affectent pas les propriétés colligatives. Le degré de dissociation (α) d'un électrolyte faible peut être calculé comme suit, α={(i-1)/(n-1)} x 100
Ici, n est le nombre maximal d'ions formés par molécule d'électrolyte faible.
Quelles sont les propriétés colligatives des non-électrolytes ?
Les propriétés colligatives des non-électrolytes sont les propriétés physiques des solutions non électrolytiques qui dépendent de la quantité de solutés, quelle que soit la nature des solutés. Les non-électrolytes sont des substances qui ne créent pas de solutions conductrices lorsqu'elles sont dissoutes dans un solvant. Par exemple, le sucre est un non-électrolyte car lorsque le sucre est dissous dans l'eau, il existe sous forme moléculaire (ne se dissocie pas en ions). Ces molécules de sucre sont incapables de conduire des courants électriques à travers la solution.
Le nombre de solutés présents dans une solution non électrolytique est inférieur à celui d'une solution électrolytique. Par conséquent, l'effet des non-électrolytes sur les propriétés colligatives est également très faible. Par exemple, le degré d'abaissement de la pression de vapeur en ajoutant du NaCl est plus élevé par rapport à l'ajout de sucre à une solution similaire.
Quelle est la différence entre les propriétés colligatives des électrolytes et des non-électrolytes ?
Propriétés colligatives des électrolytes par rapport aux non-électrolytes |
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| Les propriétés colligatives des électrolytes sont les propriétés physiques des solutions électrolytiques qui dépendent de la quantité de solutés quelle que soit la nature des solutés. | Les propriétés colligatives des non-électrolytes sont les propriétés physiques des solutions non électrolytiques qui dépendent de la quantité de solutés quelle que soit la nature des solutés. |
| Solutés | |
| Les électrolytes fournissent plus de solutés à la solution via la dissociation; par conséquent, les propriétés colligatives sont considérablement modifiées. | Les non-électrolytes fournissent un faible soluté à la solution puisqu'il n'y a pas de dissociation; par conséquent, les propriétés colligatives ne sont pas considérablement modifiées. |
| Effet sur les propriétés colligatives | |
| L'effet des électrolytes sur les propriétés colligatives est très élevé par rapport aux non-électrolytes. | L'effet des non-électrolytes sur les propriétés colligatives est très faible par rapport aux électrolytes. |
Résumé - Propriétés colligatives des électrolytes vs non-électrolytes
Les propriétés colligatives sont des propriétés physiques des solutions qui ne dépendent pas de la nature d'un soluté mais de la quantité de solutés. La différence entre les propriétés colligatives des électrolytes et des non-électrolytes est que l'effet des électrolytes sur les propriétés colligatives est très élevé par rapport aux non-électrolytes.
