Izotonický koeficient

Izotonické roztoky sú špeciálnou skupinou roztokov, ktoré sú charakterizované osmotickým tlakom. Má takú hodnotu, ktorá je charakterizovaná tekutinami v tele, ako sú: krvná plazma, slzy, lymfatické uzliny a tak ďalej. Všetky tieto kvapaliny majú konštantný tlak v oblasti 7,4 atm. V tomto prípade, ak sa do tela vstrekuje injekcia, osmotický tlak kvapalín bude narušený, pretože bude narušená podobná rovnováha.

Na prípravu takéhoto riešenia je potrebné vykonať určité výpočty. Najznámejšia metóda ich vedenia nie je žiadna iná ako izotonický koeficient Van't Hoffa. Pomocou tejto metódy je možné vypočítať izotonickú koncentráciu roztoku zriedenej látky, ktorá nie je elektrolytom. Osmotický tlak, množstvo roztoku a tiež jeho teplota sú v určitom vzťahu, čo je vyjadrené Clapeyronovou rovnicou. Používa sa pri zriedených roztokoch, pretože podľa zákona Van Hoffa sa látky rozpustené v kvapaline budú správať rovnako ako plyny, a preto sa na ne vzťahujú všetky takzvané zákony o plyne.

Izotonický koeficient nie je nič iné ako parameter, ktorý charakterizuje správanie látky v roztoku. Ak hovoríme o číselnom ekvivalente, izotonický koeficient sa rovná pomeru číselnej hodnoty kolíznej vlastnosti, ktorú má roztok na rovnakú vlastnosť neelektrolytu rovnakej koncentrácie, zatiaľ čo všetky ostatné parametre zostávajú nezmenené.

Fyzický význam izotonického koeficientu je jasný na základe definície každého kolízneho parametra. Všetky závisia od koncentrácie látky v roztoku častíc. Elektrolyty nebudú vstupovať do disociačných reakcií, takže každá jednotlivá molekula takejto látky bude jednou časticou. Elektrolyty v procese solvácie sa úplne alebo čiastočne rozpadnú na ióny, zatiaľ čo tvoria niekoľko častíc. Ukázalo sa, že koligatívne vlastnosti roztoku budú závisieť od množstva častíc rôznych typov, to znamená, že sa v ňom nachádzajú ióny. Takže izotonický koeficient bude zmesou rôznych roztokov každého typu častíc. Ak zoberiete do úvahy roztok bielidla, môžete vidieť, že pozostáva z troch druhov častíc: vápenatých katiónov , chlórnanu a tiež chloridových aniónov. Izotonický koeficient ukáže, že v roztoku elektrolytu je viac častíc ako v roztoku neelektrolytu. Koeficient závisí priamo od toho, či sa látka môže rozpadnúť na ióny - to nie je nič iné ako vlastnosť disociácie.

Pretože silné elektrolyty sú úplne vystavené disociačným procesom, je plne opodstatnené očakávať, že izotonický koeficient bude v tomto prípade rovný počtu iónov obsiahnutých v molekule. V skutočnosti však hodnota koeficientu bude vždy nižšia ako hodnota vypočítaná vzorecom. Táto pozícia bola odôvodnená v roku 1923 Debyom a Hückelom. Vypracovali teóriu silných elektrolytov: ióny nebudú brániť pohybu, pretože sa vytvorí škrupina solvátu. Navyše budú navzájom spolupracovať, čo nakoniec vedie k vytvoreniu takej skupiny, ktorá sa v riešení bude pohybovať rovnakým smerom. Sú to tzv. Iónové asociácie, ako aj iónové páry. Všetky procesy v roztoku sa vyskytnú týmto spôsobom, akoby obsahovali len málo častíc.

Interakcia iónov sa začne oslabovať, keď sa teplota zvýši a ich koncentrácia tiež klesá. To všetko je vysvetlené skutočnosťou, že v tomto prípade klesá pravdepodobnosť splnenia rôznych častíc v roztoku.