A megoldások olyan homogén rendszerek, amelyek két vagy több komponenst tartalmaznak, valamint olyan termékek, amelyek ezen összetevők kölcsönhatásának eredménye. Lehetnek szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotúak. Tekintsük az oldatok aggregációjának folyékony állapotát. Ezek tartalmaznak egy oldószert és egy abban oldott anyagot (ez utóbbi kevesebb).
Az oldatok kolligatív tulajdonságai olyan jellemzőik, amelyek közvetlenül csak az oldószertől és az oldat koncentrációjától függenek. Kollektívnak vagy közösnek is nevezik őket. Az oldatok kolligatív tulajdonságai olyan keverékekben nyilvánulnak meg, amelyekben nincs kémiai jellegű kölcsönhatás az alkotóelemeik között. Ezenkívül az oldószer részecskéi és az oldószer és a benne oldott anyag részecskéi közötti kölcsönös hatáserő egyenlő az ideális oldatokban.
A megoldások kolligatív tulajdonságai:
1) A gőznyomás alacsonyabb az oldat felett, mint az oldószer felett.
2) Az oldat kristályosodása a tiszta formájú oldószer kristályosodási hőmérséklete alatti hőmérsékleten megy végbe.
3) Az oldat magasabb hőmérsékleten forr, mint maga az oldószer.
4) Jelenségozmózis.
Vegyük külön a kolligatív tulajdonságokat.
Egyensúly a fázishatáron zárt rendszerben: folyadék - gőzt telített gőznyomás jellemzi. Mivel az oldat felületi rétegének egy részét oldott molekulák töltik ki, az egyensúly alacsonyabb gőznyomáson érhető el.
A második kolligatív tulajdonság - az oldat kristályosodási hőmérsékletének csökkenése az oldószerhez képest - annak a ténynek köszönhető, hogy az oldott anyag részecskéi megzavarják a kristályok képződését, és ezáltal megakadályozzák a kristályosodást a hőmérséklet csökkenésekor.
A keverék forráspontja magasabb, mint a tiszta formában lévő oldószeré, mivel a légköri nyomás és a telített gőznyomás egyenlősége nagyobb melegítéssel érhető el, mivel az oldószermolekulák egy része a az oldott anyag részecskéi.
A megoldások negyedik kolligatív tulajdonsága az ozmózis jelensége.
Az ozmózis jelensége egy oldószer azon képessége, hogy átvándoroljon egy olyan partíción, amely egyes részecskék (oldószermolekulák) számára áteresztő, más részecskék (oldószermolekulák) számára átjárhatatlan. Ez a partíció elválasztja a nagy oldottanyag-tartalmú oldatot a kevésbé tömény oldattól. Ilyen félig áteresztő válaszfalra példa az élő sejt membránja, a szarvasmarha hólyagja stb. Az ozmózis jelensége annak a következménye, hogy mindkét oldalon kiegyenlítődnek a koncentrációk, amelyeket egy membrán választ el.termodinamikailag kedvezőbb a rendszer számára. Az oldószer töményebb oldatba való mozgása következtében az edény ezen részében nyomásnövekedés figyelhető meg. Ezt a túlnyomást ozmotikus nyomásnak nevezik.
A nem elektrolit oldatok kolligatív tulajdonságai matematikailag ábrázolhatók a következő egyenletekkel:
∆ Tbp.=Felszerelés∙Lásd;
∆ Tcr.=Kzam∙Sm;
π=CRT.
A kolligatív tulajdonságok számszerűen eltérnek az elektrolit oldatok és a nem elektrolit oldatok esetében. Először is valamivel nagyobbak. Ez annak köszönhető, hogy elektrolitikus disszociáció megy végbe bennük, és a részecskék száma jelentősen megnő.
Az oldatok kolligatív tulajdonságait széles körben használják a mindennapi életben és a termelésben, például az ozmózis jelenségét tiszta víz előállítására használják. Az élő szervezetekben sok rendszer az oldatok kolligatív tulajdonságaira (például a növényi sejtek növekedésére) is épül.
