Risinājumi ir viendabīgas sistēmas, kas satur divas vai vairākas sastāvdaļas, kā arī produkti, kas ir šo komponentu mijiedarbības rezultāts. Tie var būt cietā, šķidrā vai gāzveida stāvoklī. Apsveriet šķīdumu agregācijas šķidro stāvokli. Tajos ietilpst šķīdinātājs un tajā izšķīdināta viela (pēdējā ir mazāka).
Šķīdumu koligatīvās īpašības ir to īpašības, kas ir tieši atkarīgas tikai no šķīdinātāja un šķīduma koncentrācijas. Tos sauc arī par kolektīviem vai kopējiem. Šķīdumu koligatīvās īpašības izpaužas maisījumos, kuros starp to sastāvdaļām nav ķīmiskas dabas mijiedarbības. Turklāt ideālos šķīdumos savstarpējās iedarbības spēki starp šķīdinātāja daļiņām un šķīdinātāja un tajā izšķīdinātās vielas daļiņām ir vienādi.
Risinājumu koligatīvās īpašības:
1) Tvaika spiediens virs šķīduma ir zemāks nekā virs šķīdinātāja.
2) Šķīduma kristalizācija notiek temperatūrā, kas ir zemāka par šķīdinātāja tīrā veidā kristalizācijas temperatūru.
3) Šķīdums vārās augstākā temperatūrā nekā pats šķīdinātājs.
4) Fenomensosmoze.
Apskatīsim atsevišķi koligatīvās īpašības.
Līdzsvars pie fāzes robežas slēgtā sistēmā: šķidrums - tvaikiem raksturīgs piesātināta tvaika spiediens. Tā kā daļa no šķīduma virsmas slāņa ir piepildīta ar izšķīdušās vielas molekulām, līdzsvars tiks sasniegts pie zemāka tvaika spiediena.
Otrā koligatīvā īpašība - šķīduma kristalizācijas temperatūras pazemināšanās salīdzinājumā ar šķīdinātāju - ir saistīta ar to, ka izšķīdušās vielas daļiņas traucē kristālu veidošanos un tādējādi novērš kristalizāciju, temperatūrai pazeminoties..
Maisījuma viršanas temperatūra ir augstāka nekā šķīdinātājam tīrā veidā, jo atmosfēras spiediena un piesātināta tvaika spiediena vienlīdzība tiek panākta ar lielāku karsēšanu, jo dažas šķīdinātāja molekulas ir saistītas ar izšķīdušās vielas daļiņas.
Ceturtā risinājumu koligatīvā īpašība ir osmozes fenomens.
Osmozes parādība ir šķīdinātāja spēja migrēt caur starpsienu, kas ir caurlaidīga dažām daļiņām (šķīdinātāja molekulām) un necaurlaidīga pret citām (šķīdinātāja molekulām). Šis nodalījums atdala šķīdumu ar augstu izšķīdušās vielas saturu no mazāk koncentrēta šķīduma. Šādas daļēji caurlaidīgas starpsienas piemērs ir dzīvas šūnas membrāna, liellopu urīnpūslis utt. Osmozes parādība ir saistīta ar koncentrāciju izlīdzināšanos abās pusēs, kuras atdala membrāna, kas irtermodinamiski sistēmai labvēlīgākas. Tā kā šķīdinātājs pārvietojas koncentrētākā šķīdumā, šajā trauka daļā tiek novērots spiediena pieaugums. Šo pārspiedienu sauc par osmotisko spiedienu.
Neelektrolītu šķīdumu koligatīvās īpašības var matemātiski attēlot ar vienādojumiem:
∆ Tbp.=Aprīkojums∙Skat.;
∆ Tkr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
Koligatīvās īpašības skaitliskā izteiksmē atšķiras elektrolītu šķīdumiem un neelektrolītu šķīdumiem. Pirmkārt, tie ir nedaudz lielāki. Tas ir saistīts ar faktu, ka tajos notiek elektrolītiskā disociācija, un daļiņu skaits ievērojami palielinās.
Risinājumu koligatīvās īpašības tiek plaši izmantotas ikdienā un ražošanā, piemēram, tīra ūdens iegūšanai izmanto osmozes fenomenu. Dzīvos organismos daudzas sistēmas ir veidotas arī uz šķīdumu koligatīvām īpašībām (piemēram, augu šūnu augšana).
