依数性的相关现象

凝固点是物质的液相和固相建立平衡的温度。达到凝固点时，液、固两相的蒸气压必定相等，否则两相不能共存。纯水的凝固点为273.16 K（0.009 9℃），这时水和冰的蒸气压均为610.6 Pa（4.58 mm Hg）。溶液凝固点是指从溶液中开始析出溶剂晶体时的温度。这时体系是由溶液（液相）溶剂（固相）和溶剂（气相）所组成。对于水溶液，溶剂固相即纯冰。由于溶液蒸气压下降，当273.16 K时，冰的蒸气压仍为610.6 Pa，而溶液蒸气压必然低于610.6 Pa，这样，溶液和冰就不能共存，只有在273.15 K以下的某个温度时，溶液蒸气压才能和冰的蒸气压相等，这时的温度才是溶液的凝固点，所以溶液的凝固点总是比纯溶剂的低，这种现象称为凝固点下降。溶液浓度越大，蒸气压下降越多，凝固点下降也越多。在同一溶液中，随着溶剂不断结晶析出，溶液浓度将不断增大，凝固点也将不断下降。
从上面讨论可以得出，溶液沸点升高和凝固点下降都是由于溶液蒸气压下降引起的。对于难挥发非电解质的稀溶液，既然蒸气压下降Dp和溶液的质量摩尔浓度mB成正比，这类溶液的沸点升高和凝固点下降也应和质量摩尔浓度有联系。Raoult根据依数性指出：对于难挥发非电解质的稀溶液，沸点升高ΔTb或凝固点下降ΔTf都和溶液质量摩尔浓度成正比，即：
ΔTb=Tb－Tb°=KbmB
ΔTf=Tf°－Tf=KfmB
式中：Tb和Tf分别为溶液的沸点和凝固点；Tb°和Tf°分别为纯溶剂的沸点和凝固点；Kb和Kf分别为溶剂的沸点升高常数和凝固点下降常数，Kb和Kf由溶剂的本性决定而与溶质的种类无关。 以水溶液为例，将水溶液和纯水用半透膜隔开，使膜两面的液面在同一水平线上。事实证明，溶液一面的液面不断上升。改用同种物质的两种不同浓度的溶液。较浓溶液的一面也不断上升。这说明水分子透过半透膜进入溶液或者从稀溶液进入浓溶液的一面，这种溶剂分子透过半透膜进入溶液或者从稀溶液进入浓溶液的自发过程称为渗透。
半透膜是一种具有选择性的薄膜，只允许某些物质透过而不允许其他物质透过。火棉胶膜、玻璃纸、动植物细胞膜、毛细血管壁等物质都具有半透膜的性质。上面所举的例子中溶质分子不能透过半透膜，而水分子则自由通过，由于膜的两侧水的摩尔分数不等，所以单位时间内从纯水进入溶液的水分子数要比从溶液进入纯水的多，因此出现渗透现象。然而随着渗透的进行，单位时间内进、出的水分子数目渐趋接近，一旦相等时，体系建立渗透平衡，此时阻止溶剂进入溶液的压力称为溶液的渗透压。渗透压可以用膜两面的液面高度差h所产生的压力来量度。即溶液的渗透压在数值上等于渗透达到平衡时液面高度所产生的静水压。
任何溶液都有渗透压，但是，都要借助于半透膜才能表现出来。通过实验发现，当温度一定时，稀溶液的渗透压P和溶质B的浓度cB成正比；当浓度不变时，稀溶液的渗透压P和热力学温度T成正比，即：
P=cBRT
式中：P为渗透压，单位为Pa；cB为溶质B的摩尔浓度；R为摩尔气体常数，R=8.315 J/molK；T为热力学温度。因为：
cB=nB/V
所以： PV=nBRT
此式表明稀溶液渗透压也和溶质粒子数有关而和溶质本性无关。