Giải thích hiện tượng tăng áp suất hơi và giảm nhiệt độ sôi khi thêm chất tan không bay hơi vào dung dịch (hiệu ứng cộng hóa học — colligative properties).

Khi thêm một chất tan không bay hơi vào dung dịch, ta quan sát thấy áp suất hơi của dung dịch giảm và nhiệt độ sôi tăng. Hiện tượng này liên quan đến các tính chất cộng hóa học (colligative properties) và có thể được giải thích như sau: 1. **Giảm áp suất hơi**: Áp suất hơi của một dung dịch là áp suất của các phân tử chất lỏng chuyển sang trạng thái hơi ở một nhiệt độ nhất định. Khi thêm chất tan không bay hơi vào dung dịch, số lượng phân tử chất lỏng trong dung dịch giảm xuống do một số phần của dung dịch đã được thay thế bởi chất tan. Do đó, số lượng phân tử có khả năng bay hơi cũng giảm, dẫn đến việc giảm áp suất hơi. Phương trình mô tả mối quan hệ này là: \[ P_{solution} = X_{solvent} \cdot P^0_{solvent} \] Trong đó \(P_{solution}\) là áp suất hơi của dung dịch, \(X_{solvent}\) là phân số mol của dung môi, và \(P^0_{solvent}\) là áp suất hơi của dung môi nguyên chất. 2. **Tăng nhiệt độ sôi**: Nhiệt độ sôi của một dung dịch là nhiệt độ tại đó áp suất hơi của dung dịch bằng với áp suất khí quyển. Khi áp suất hơi giảm do sự hiện diện của chất tan không bay hơi, nhiệt độ cần thiết để làm cho áp suất hơi của dung dịch bằng với áp suất khí quyển sẽ tăng lên. Do đó, nhiệt độ sôi của dung dịch cũng tăng. Mối quan hệ này được mô tả bởi công thức: \[ \Delta T_b = K_b \cdot m \] Trong đó \(\Delta T_b\) là độ tăng nhiệt độ sôi, \(K_b\) là hằng số tăng nhiệt độ sôi của dung môi, và \(m\) là molalit của dung dịch. Tóm lại, khi thêm chất tan không bay hơi vào dung dịch, áp suất hơi của dung dịch sẽ giảm và nhiệt độ sôi sẽ tăng do sự thay đổi trong cấu trúc phân tử của dung dịch và sự giảm số lượng phân tử dung môi có khả năng bay hơi.