THE ebullioskopie, jeden ze čtyř Koligativní vlastnosti, studuje chování bodu varu a solventní při přijetí jednoho rozpuštěná látka energeticky nezávislé. Ostatní koligativní vlastnosti jsou tonoskopie, kryoskopie a osmóza.
Poznámka: Netěkavou solutem je jakákoli látka, která má vysoký obsah bod varu a nízkou teplotou tání a schopné se rozpustit v určitém rozpouštědle.
Obecně řečeno, když se do rozpouštědla přidá netěkavá rozpuštěná látka, znesnadní odpařování rozpouštědla. Je tedy zapotřebí vyšší teploty, aby bylo možné odpařit rozpouštědlo. Na ebullioskopieje studováno toto zvýšení bodu varu rozpouštědla.
Tato obtíž způsobená rozpuštěnou látkou při odpařování rozpouštědla, tj. Zvýšení bodu varu rozpouštědla, přímo souvisí s typem rozpuštěné látky přítomné v roztoku. Možné typy rozpuštěných látek jsou:
Iontová látka: po přidání do vody, ionizovat nebo disociuje a naplní roztok ionty. Příklady: sůl, báze, kyselina.
molekulární rozpuštěná látka: po přidání do vody neionizuje a udržuje molekulární tvar. Příklady: glukóza, sacharóza.
Čím větší je počet částic v rozpouštědle, tím intenzivnější je ebullioskopie, tj. čím vyšší je teplota varu rozpouštědla. V iontových roztocích má tedy teplota varu vody vždy vyšší hodnotu než bod varu molekulárních roztoků, pokud jsou ve stejné koncentraci.
Vzorce používané v výpočty ebullioskopie
Provádět výpočty ebullioskopie, máme následující vzorce:
Vzorec pro výpočet variace teploty varu
Δte = t-t2
V tomto vzorci vypočítáme odchylku teploty varu odečtením teploty varu rozpouštědla existujícího v roztoku od teploty varu čistého rozpouštědla.
Poznámka: Zkratku Δte lze také nazvat elevací bodu varu rozpouštědla.
Vzorec pro výpočet zvýšení teploty varu zahrnující molalita
Δte = Ke. Ž
Je to vzorec, který má být použit, závisí na znalostech ebullioskopické konstanty, která souvisí s rozpouštědlem přítomným v roztoku, a molality (W). Každá z těchto proměnných má konkrétní vzorec.
V tomto vzorci se může také objevit Van't Hoffův korekční faktor (i), avšak pouze v případě, že přítomná netěkavá solut je iontová.
Δte = Ke. W.i
Poznámka: Chcete-li určit Van't Hoff korekční faktor, potřebujeme stupeň ionizace nebo disociace rozpuštěné látky a počet částic (q) ionizovaných nebo disociovaných rozpuštěnou látkou, pokud jsou přítomny ve vodě.
Vzorec pro výpočet konstanty ebullioscope (Ke)
Ke = RT2
1000.Lv
V tomto vzorci máme obecnou plynovou konstantu (0,082), teplotu (vždy se pracuje v kelvinech) a latentní teplo odpařování.
Vzorec pro výpočet molality (W)
W = m1
M1.m2
V tomto vzorci je použití hmotnosti rozpuštěné látky (m1 - vždy pracoval v gramech), molární hmotnosti rozpuštěné látky (M1) a hmotnost rozpouštědla (m2 - vždy pracoval v kilogramech).
Poznámka: Ze znalostí vzorce molality, pokud nahradíme W přítomné ve vzorci Δte příslušným vzorcem, budeme mít následující výsledek:
Δte = Ke.m1
M1.m2
Příklad aplikace vzorců při výpočtu ebullioskopie
1. příklad - (Uece) Ve stopách francouzského chemika François-Marie Raoult (1830-1901), zkoumajícího ebuliometrický účinek roztoků, student chemie rozpustil 90 g glukózy (C6H12Ó6) ve 400 g vody a celé zahřáté. S vědomím, že Ke ve vodě = 0,52 ° C / mol, byla po nějaké době zjištěná počáteční teplota varu: (Data: Molární hmotnost glukózy = 180 g / mol)
a) 99,85 ° C.
b) 100,15 ° C.
c) 100,50 ° C.
d) 100,65 ° C.
Údaje poskytnuté cvičením:
m1= 90 g;
m2 = 400 g nebo 0,4 kg (po vydělení 1000);
Ke = 0,52;
M1 = 180 g / mol;
t =? (počáteční teplota varu nebo teplota varu rozpouštědla v roztoku).
Poznámka: Teplota varu vody (t2) je 100 ÓC.
Protože cvičení poskytlo masy a konstantu ebullioscopy, stačí použít data ve výrazu níže:
t-t2 = Ke.m1
M1.m2
t-100 = 0,52.90
180.0,4
t-100 = 46,8
72
t-100 = 0,65
t = 0,65 + 100
t = 100,65 ÓC
2. příklad - (Uece) Chlorid vápenatý (CaCl2) má široké průmyslové uplatnění v chladicích systémech, při výrobě cementu, při srážení mléka pro výrobu sýrů a je výborně používán jako regulátor vlhkosti. Roztok chloridu vápenatého používaný pro průmyslové účely má molalitu 2 a teplotu varu 103,016 ° C pod tlakem 1 atm. S vědomím, že ebullioskopická konstanta vody je 0,52 ° C, je její zdánlivý stupeň iontové disociace:
a) 80%.
b) 85%.
c) 90%.
d) 95%.
Údaje poskytnuté cvičením:
- Ke = 0,52;
- W = 2 moly;
- t = 103,016 (počáteční teplota varu nebo teplota varu rozpouštědla v roztoku).
Poznámka: Teplota varu vody (t2) je 100 ÓC.
Protože cvičení poskytlo údaje o ebullioskopii, jako je Ke a molality, je zřejmé, že bychom měli pro ebullioskopii použít následující vzorec:
Δte = Ke. Ž
Jelikož však cvičení požaduje stupeň disociace, musíme výše uvedený vzorec zpracovat s Van't Hoffovým korekčním faktorem (i):
Δte = Ke. W.i
Chcete-li vypočítat stupeň, budete muset i nahradit jeho výrazem, který je 1 + α. (Q-1):
t-t2 = Ke. W. [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
Nakonec vynásobte nalezenou hodnotu 100 a určete procento:
α = 0,95.100
α = 95%
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ebulioscopia.htm
