koligativa

Koligatif özellikler, çözeltilerde çözücü üzerinde çözünenin miktarına bağlı olarak değişen özelliklerdir; çözünenin kimliği bu davranışı değiştirmez. Bu özellikler, çözücü moleküllerinin veya çözünen parçacıklarının toplam sayısının etkisiyle ortaya çıkar ve çözelti yoğunlaştıkça belirginleşir. En yaygın koligatif özellikler kaynama noktası yükselmesi, donma noktası depresyonu, buhar basıncının düşmesi ve osmotik basınçtır. Bu etkilerin temelinde kimyasal potansiyelin değişmesi ve çözücü ile çözünen arasındaki bağımlılık yatar; ideal çözeltilerde Raoult’ın yasası ve termodinamik ilkeler bu davranışları nicel olarak özetler.

Önemli temel kavramlar arasında van’t Hoff katsayısı i bulunur; bu katsayı, çözücüye çözünenin iyonlaşması veya parçalanması durumunda parçacık sayısının artmasını temsil eder. Koligatif değişiklikler genelde çözücüye bağlıdır ve çözünenin türünden bağımsız olarak m molekül/molar çözelti konsantrasyonu ile orantılıdır. Kaynama noktası yükseltisi için ΔT_b = i K_b m, donma noktası depresyonu için ΔT_f = i K_f m formülleri kullanılır; burada K_b ve K_f sırasıyla kaynama ve donma sabitleridir ve m molalitedir. Osmatik basınç için PI = i M R T formülü öne çıkar; M molarite, R gaz sabiti ve T mutlak sıcaklıktır.

Uygulamalarında koligatif etkiler, antifriz kullanımı, gıda ve biyoloji alanlarında çözelti davranışlarının analizinde, farmasötik çözeltilerin özelliklerinin belirlenmesinde ve hücresel osmotik dengelerin anlaşılmasında önemli rol oynar. Gerçek çözeltilerde yüksek konsantrasyonlar ve etkileşimler nedeniyle koligatif davranışlarda sapmalar görülebilir; i değeri elektrikli çözeltilerde bozunma davranışına ve iyon eşleşimine bağlı olarak değişebilir. Koligatif kavramı, 19. yüzyıl sonlarıyla 20. yüzyıl başlarında van’t Hoff tarafından teorileştirilmiştir.