ما هو التنظير الإيبوليوسكوبي؟

ال التنظير، واحد من الأربعة الخواص التجميعية، يدرس سلوك نقطة غليان أ مذيب عند استقبال واحد المذاب غير متطاير. الخصائص التجميعية الأخرى هي تنظير الصوت, تنظير البرد و تنظير.

ملحوظة: المذاب غير المتطاير هو أي مادة تحتوي على نسبة عالية نقطة الغليان ونقطة انصهار منخفضة وقادرة على الذوبان في مذيب معين.

بشكل عام ، عند إضافة مذيب غير متطاير إلى مذيب ، فإنه يجعل من الصعب على المذيب أن يتبخر. وبالتالي ، هناك حاجة إلى درجة حرارة أعلى لتكون قادرة على تبخر المذيب. في التنظير، تمت دراسة هذه الزيادة في درجة غليان المذيب.

هذه الصعوبة الناتجة عن المذاب في تبخر المذيب ، أي ارتفاع درجة غليان المذيب ، ترتبط ارتباطًا مباشرًا بنوع المذاب الموجود في المحلول. الأنواع الممكنة من المذاب هي:

• المذاب الأيوني: عند إضافته إلى الماء ، تأين أو ينفصل ، ملء المحلول بالأيونات. أمثلة: ملح ، قاعدة ، حمض.

• المذاب الجزيئي: عند إضافته إلى الماء ، لا يتأين ، ويحافظ على الشكل الجزيئي. أمثلة: الجلوكوز والسكروز.

كلما زاد عدد الجسيمات في المذيب ، زادت كثافة التنظير، أي كلما ارتفعت درجة غليان المذيب. وهكذا ، في المحاليل الأيونية ، تميل نقطة غليان الماء دائمًا إلى أن تكون أعلى من نقطة غليان المحاليل الجزيئية ، طالما أنها في نفس التركيز.

الصيغ المستخدمة في حسابات ebullioscopy

لإجراء حسابات التنظير، لدينا الصيغ التالية:

• صيغة لحساب تغير درجة حرارة الغليان

Δte = t-t₂

في هذه الصيغة ، نحسب التباين في درجة حرارة الغليان عن طريق طرح درجة حرارة غليان المذيب ، الموجود في المحلول ، من درجة حرارة غليان المذيب النقي.

ملحوظة: يمكن أن يسمى اختصار te أيضًا ارتفاع نقطة غليان المذيب.

• صيغة لحساب ارتفاع درجة حرارة الغليان تشمل مولالي

Δte = كه. دبليو

إنها صيغة تعتمد ، لاستخدامها ، على معرفة ثابت ebullioscopy ، المرتبط بالمذيب الموجود في المحلول ، والمولالية (W). لكل من هذه المتغيرات صيغة معينة.

قد يظهر عامل تصحيح Van't Hoff (i) أيضًا في هذه الصيغة ، ولكن فقط إذا كان المذاب غير المتطاير أيونيًا.

Δte = كه. دبليو آي

ملاحظة: لتحديد عامل تصحيح Van't Hoff، نحن بحاجة إلى درجة التأين أو تفكك المذاب وعدد الجسيمات (q) المتأينة أو المنفصلة بواسطة المذاب عندما تكون موجودة في الماء.

• صيغة لحساب ثابت منظار الإيبوليوسكوب (Ke)

Ke = RT²
1000 مستوى

في هذه الصيغة ، لدينا ثابت الغاز العام (0.082) ودرجة الحرارة (تعمل دائمًا بوحدة كلفن) والحرارة الكامنة للتبخر.

• صيغة لحساب مولية (W)

W = م₁
م₁.m₂

في هذه الصيغة ، هناك استخدام كتلة المذاب (م₁ - يعمل دائما بالجرام) من الكتلة المولية للمذاب (M₁) وكتلة المذيب (م₂ - دائما بالكيلوجرام).

ملحوظة: من معرفة معادلة المولالية ، إذا استبدلنا W ، الموجودة في صيغة Δte ، بصيغتها الخاصة ، فسنحصل على النتيجة التالية:

Δte = كي م₁
م₁.m₂

مثال على تطبيق الصيغ في حساب ebullioscopy

المثال الأول - (Uece) على خطى الكيميائي الفرنسي François-Marie Raoult (1830-1901) ، باحثًا عن التأثير ebuliometric للحلول ، قام طالب الكيمياء بإذابة 90 جم من الجلوكوز (C₆ح₁₂ا₆) في 400 غ من الماء وسخّن الكل. مع العلم أن Ke في الماء = 0.52 ºC / mol ، بعد مرور بعض الوقت ، كانت درجة حرارة الغليان الأولية التي وجدها: (البيانات: الكتلة المولية للجلوكوز = 180 جم / مول)

أ) 99.85 درجة مئوية.

ب) 100.15 درجة مئوية.

ج) 100.50 درجة مئوية.

د) 100.65 درجة مئوية.

البيانات التي يوفرها التمرين:

• م₁= 90 جم ؛

• م₂ = 400 جم أو 0.4 كجم (بعد القسمة على 1000) ؛

• Ke = 0.52 ؛

• م₁ = 180 جم / مول ؛

• ر =؟ (درجة حرارة الغليان الأولية أو درجة حرارة الغليان للمذيب في المحلول).

ملاحظة: درجة غليان الماء (ر₂) هو 100 ^اج.

نظرًا لأن التمرين قدم الجماهير وثابت ebullioscopy ، فما عليك سوى استخدام البيانات الواردة في التعبير أدناه:

تي تي₂ = كي م₁
م₁.m₂

تي 100 = 0,52.90
180.0,4

تي 100 = 46,8
72

تي 100 = 0.65

ر = 0.65 + 100

ر = 100.65 ^اج

المثال الثاني - (Uece) كلوريد الكالسيوم (CaCl₂) لديها تطبيقات صناعية واسعة في أنظمة التبريد ، في إنتاج الأسمنت ، في تخثر الحليب لإنتاج الجبن ، وتستخدم بشكل ممتاز كوحدة تحكم في الرطوبة. محلول كلوريد الكالسيوم المستخدم للأغراض الصناعية له مولالي 2 ونقطة غليان 103.016 درجة مئوية تحت ضغط 1 ضغط جوي. مع العلم أن ثابت التنظير الإيبوليوسكوبي للماء هو 0.52 درجة مئوية ، ودرجة التفكك الأيوني الظاهرة هي:

أ) 80٪.

ب) 85٪.

ج) 90٪.

د) 95٪.

البيانات التي يوفرها التمرين:

• Ke = 0.52 ؛
• W = 2 مولات ؛
• t = 103.016 (درجة حرارة الغليان الأولية أو درجة حرارة غليان المذيب في المحلول).

ملاحظة: درجة غليان الماء (ر₂) هو 100 ^اج.

نظرًا لأن التمرين قدم بيانات حول التنظير الإباحي ، مثل Ke و molality ، فمن الواضح أنه يجب علينا استخدام الصيغة التالية للتنظير الإيبوليوسكوبي:

Δte = كه. دبليو

ومع ذلك ، نظرًا لأن التمرين يطلب درجة التفكك ، يجب علينا استخدام الصيغة أعلاه مع عامل التصحيح Van't Hoff (i):

Δte = كه. دبليو آي

أيضًا ، لحساب الدرجة ، ستحتاج إلى استبدال i بتعبيرها ، وهو 1 + α. (q-1):

تي تي₂ = كه. دبليو [1 + α. (q-1)]

103,016-100 = 0,52.2.[1+ α.(3-1)]

3,016 = 1,04.[1+ 2 α]

3,016 = 1,04 + 2,08α

3,016 – 1,04 = 2,08α

1,976 = 2,08α

1,976 = α
2,08

α = 0,95

أخيرًا ، ما عليك سوى ضرب القيمة التي تم العثور عليها في 100 لتحديد النسبة المئوية:

α = 0,95.100

α = 95%

بي ديوغو لوبيز دياس

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm