Температуры кипения и замерзания растворов. Растворимость твердых тел. Осмотическое давление. Мембранное равновесие. Перегонка летучих жидких смесей.
Из закона Рауля вытекают важные следствия, касающиеся коллигативных свойств растворов.
Коллигативные свойства растворов.
Коллигативными называются такие свойства растворов, которые зависят только от концентрации, но не от природы растворенных веществ. К ним относятся изменение температуры кипения и замерзания, а также осмотическое давление.
A. Повышение температуры кипения
Если парообразование происходит не только со свободной поверхности жидкости, но и внутри ее, то этот процесс называют кипением. Чистый растворитель или раствор начинает кипеть при такой температуре, при которой давление пара растворителя над чистым растворителем или раствором равно внешнему давлению.
Как видно из рис. 25.1, температура кипения идеального раствора тем выше температуры кипения чистого растворителя, чем больше его концентрация: при то=0<т1<т2, 
и следовательно,
Рис. 25.1. Зависимость давления насыщенного пара растворителя над чистым растворителем (m 0) и над растворами (m 1 и m 2) от температуры.
Для растворов неэлектролитов это повышение температуры кипения пропорционально моляльной концентрации раствора т (моль/1 кг растворителя):
ΔT кип. = Em, (25.1)
где Е- эбулиоскопическая постоянная растворителя, не зависящая от природы растворенного вещества. Для воды 
, для бензола 
.
Для растворов электролитов это уравнение принимает вид
ΔТ кип =Еim, (25.2)
где i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа, показывающий, во сколько раз возросло (уменьшилось) число частиц растворенного вещества вследствие диссоциации (ассоциации) его частиц.
Для растворов сильных электролитов теоретически изотонический коэффициент должен быть равен числу частиц, на которые распадается молекула при диссоциации (i = ν). Однако получаемая в результате эксперимента величина обычно меньше ν. Причиной этого является электростатическое взаимодействие между ионами в растворе сильного электролита. Степень такого взаимодействия характеризуется осмотическим коэффициентом g = i/v<1. Для бесконечно разбавленных растворов i=v и g=1.
Исходя из уравнения (25.2), можно после ряда преобразований выразить эбулиоскопическую постоянную через удельную теплоту испарения чистого растворителя Δh исп.,0 и его температуру кипения Tкип.,0:
. (25.3)
В. Понижение температуры замерзания
Вторым коллигативным свойством растворов является понижение температуры замерзания.
Кристаллы растворителя будут находиться в равновесии с раствором только тогда, когда давления насыщенного пара растворителя над кристаллами и над раствором одинаковы, т. е. когда кривая давления пара над кристаллами (кривая А0В на рис. 25.1 имеет общую точку с соответствующей кривой испарения (точка A0для чистого растворителя, точки А1иА2для растворов m1 и m2соответственно).
Как видно из рис. 25.1, температура замерзания раствора ниже температуры замерзания чистого растворителя. Понижение температуры замерзания 
пропорционально моляльной концентрации раствора m. Оно выражается для растворов неэлектролитов уравнением
ΔТзам. = Кзам.m,(25.4)
а для растворов электролитов уравнением
ΔТзам..= Кзам.im(25.5)
В этих уравнениях Кза м - криоскопическая постоянная растворителя, не зависящая от природы растворенного вещества. Для воды Кзам. = 1,86, для бензола Кзам. = 5,07, для циклогексана Кзам. = 20. Криоскопическая постоянная выражается через удельную теплоту плавления чистого растворителя (Δ h пл.,0) и его температуру замерзания (Тзам.,0) уравнением
(25.6)
На уравнении (25.6) основан криоскопический метод определения молярных масс нелетучих соединений.
Если при приготовлении раствора весовым методом массы растворенного вещества и растворителя (г) составляли g1 и g 2, а молярная масса растворенного нелетучего вещества равна М2, то g2/M2 - число молей растворенного вещества на g i г растворителя. Число молей на 1000 г растворителя, т. е. моляльность раствора, можно рассчитать по формуле
.
Подставив это выражение в уравнение (9.19) и решив его относительно М2, можно получить формулу для расчета молярной массы растворенного вещества по понижению температуры замерзания раствора
. (25.7)
Молярную массу растворенного вещества можно определить и эбулиоскопическим методом:
. (25.8)
но он используется реже, чем криоскопический, так как менее точен из-за возможного перегрева при кипении жидкости и из-за меньшей величины Е (и ΔТ кип.) по сравнению с Кзам.(и ΔТ зам.).