Rješenja su homogeni sistemi koji sadrže dvije ili više komponenti, kao i proizvodi koji su rezultat interakcije ovih komponenti. Mogu biti u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju. Razmotrimo tečno stanje agregacije rastvora. Oni uključuju rastvarač i supstancu otopljenu u njemu (potonje je manje).
Koligativna svojstva rastvora su njihove karakteristike koje direktno zavise samo od rastvarača i koncentracije rastvora. Nazivaju se i kolektivnim ili zajedničkim. Koligativna svojstva rastvora se manifestuju u smešama u kojima ne postoji interakcija hemijske prirode između njihovih sastavnih komponenti. Osim toga, sile međusobnog djelovanja između čestica rastvarača i čestica rastvarača i tvari otopljene u njemu jednake su u idealnim rješenjima.
Koligativna svojstva rješenja:
1) Pritisak pare je niži nad rastvorom nego nad rastvaračem.
2) Kristalizacija rastvora se dešava na temperaturi ispod temperature kristalizacije rastvarača u njegovom čistom obliku.
3) Rastvor ključa na višoj temperaturi od samog rastvarača.
4) Fenomenosmoza.
Razmotrimo koligativna svojstva odvojeno.
Ravnoteža na granici faza u zatvorenom sistemu: tečnost - para karakteriše pritisak zasićene pare. Pošto je dio površinskog sloja u otopini ispunjen molekulama otopljene tvari, ravnoteža će se postići pri nižem tlaku pare.
Drugo koligativno svojstvo - smanjenje temperature kristalizacije otopine u odnosu na otapalo - nastaje zbog činjenice da čestice otopljene tvari ometaju stvaranje kristala i na taj način sprječavaju kristalizaciju kada se temperatura smanji.
Tačka ključanja smjese je viša od rastvarača u čistom obliku, zbog činjenice da se jednakost atmosferskog tlaka i tlaka zasićene pare postiže većim zagrijavanjem, jer su neki od molekula rastvarača povezani sa čestice rastvorene supstance.
Četvrto koligativno svojstvo rješenja je fenomen osmoze.
Fenomen osmoze je sposobnost rastvarača da migrira kroz pregradu koja je propusna za neke čestice (molekule rastvarača) i nepropusna za druge (molekule rastvarača). Ova pregrada odvaja otopinu s visokim sadržajem otopljene tvari od manje koncentrirane otopine. Primer takve polupropusne pregrade je membrana žive ćelije, goveđe bešike itd. Fenomen osmoze nastaje zbog izjednačavanja koncentracija na obe strane, odvojene membranom, koja jetermodinamički povoljnije za sistem. Zbog kretanja rastvarača u koncentrisaniji rastvor, u ovom dijelu posude uočava se povećanje tlaka. Ovaj višak pritiska se naziva osmotski pritisak.
Koligativna svojstva neelektrolitnih otopina mogu se matematički predstaviti jednadžbama:
∆ Tbp.=Equip∙Vidi;
∆ Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Koligativna svojstva u numeričkim terminima razlikuju se za rastvore elektrolita i rastvore neelektrolita. Prvo su nešto veće. To je zbog činjenice da u njima dolazi do elektrolitičke disocijacije, a broj čestica se značajno povećava.
Koligativna svojstva rastvora se široko koriste u svakodnevnom životu i proizvodnji, na primer, fenomen osmoze se koristi za dobijanje čiste vode. U živim organizmima, mnogi sistemi su takođe izgrađeni na koligativnim svojstvima rastvora (na primer, rast biljnih ćelija).
