Ерітінділер буы қысымының төмендеуі

Егер суда (еріткіште) ұшқыш емес затты ерітсе, еріген зат еріткіштің бу қысымын төмендетеді, себебі зат ерігенде гидраттар пайда болады, олардың құрамынан су молекулалары ұша алмайтын болады. Сондықтан ерітіндінің бетінен үзіліп шығып буға айналатын молекулалар саны кемиді. Сонда таза еріткішке қарағанда ерітіндінің бетіндегі буымен атмосфера қысымының тепе-теңдікке келуі төменірек (кеміген) бу қысымында болады, яғни ерітіндінің қаныққан буының қысымы (р) сол температурада таза еріткіш қысымынан (р₀) төмен болады. р₀ – р = ▲р айырымын р₀ қатысты (▲р/р₀ ) алса, ерітіндінің қаныққан буының қысымының төмендеуі деп атайды.

1887 жылы француз физигі Рауль көптеген ерітінділермен жұмыс істеп, мына заңдарды ашқан:

1. Еріткіш бу қысымының салыстырмалы төмендеуі еріген заттың моль сандарының ерітіндідегі жалпы моль сандарын (еріген зат пен еріткіштің) қатынасына тең.

2. Ерітіндінің қату температурасының төмендеуі не қайнау температурасының жоғарлауы, еріткіштің сол салмақ мөлшерінде еріген заттың мөлшеріне (ерітіндінің моляльдығына) пропорционал.

3. Түрлі заттардың эквимолекулалық мөлшерлері бір еріткіштің бірдей етіп алынған мөлшерінде ерітілген болса, ол ерітінділердің қату температурасы (қайнау температурасы) бірдей градус санына төмендейді (жоғарылайды).

р₀ – р/р₀ = n/ N+n не ▲р/р₀ = n/N+n, n – еріген заттың моль саны, ал N – еріткіш моль саны, ерітінді қысымына байланысты бұл теңдеуді шешсе,

p = p₀ n/N+n .

1 моль затты 1000г еріткіште еріткенде қату температурасының төмендеуі (қайнау температурасының жоғарылауы) әрбір еріткіштің өзіне тән тұрақты шама. Оны еріткіштің криоскопиялық және эбуллиоскопиялық константалары деп атайды (К_к және К_э), яғни олар еріткіш табиғатына тәуелді (байланысты ). Мысалы, су үшін К_к = 1,86 және К_э = 0,516град×моль^-1×кг. Рауль заңының математикалық өрнегі: ▲t = K×C – мұндағы К криоскопиялық және эбуллиоскопиялық константалар, С моляльды концентрация, моль/кг, ▲t – қату температурасының төмендеуі не қайнау температурасының жоғарылауы. К_э және К_к – концентрациясы 1 моль/кг болатын ерітінділердің қайнау температурасының көтерілуіне және қату температурасының төмендеуіне тең шама. Егер концентрациядағы моль орнына m/M қойылса, онда ▲t = K×C былай жазылады ▲t = K×m/M, одан М = K×m/▲t – еріген заттың молекулалық массасын табуға болады. Заттардың салыстырмалы молекулалық массаларын ерітінділердің қату температуларының төмендеуі және қайнау температураларының жоғарылауы арқылы анықтау әдісі – криоскопиялық және эбуллиоскопиялық деп аталады. Рауль заңдарына, Вант-Гофф заңына концентрленген ерітінділер және электролит ерітінділері бағынбайды.